Расчёт тепловой схемы котельной

↑

▷ Содержание

Стр 1 из 2Следующая ⇒

Содержание

Принципиальная схема котельной.............................................................................................. 1

Исходные данные.......................................................................................................................... 2

1. Тепловой расчет котельной...................................................................................................... 3

Тепловой расчет подогревателя сетевой воды.......................................................................... 5

Тепловой расчет охладителя конденсата................................................................................... 6

Расчет сепаратора непрерывной продувки................................................................................ 7

Расчет теплообменника продувочной воды............................................................................... 8

Расчет подогревателя сырой воды............................................................................................... 9

Расчет конденсатного бака......................................................................................................... 10

Расчет барботажного бака.......................................................................................................... 10

Расчет теплообменника питательной воды.............................................................................. 11

Расчет деаэратора........................................................................................................................ 12

Расчет производительности котельной..................................................................................... 12

2. Расчет химводоподготовки.................................................................................................... 13

2.1. Выбор схемы приготовления воды.................................................................................... 13

2.2. Расчет оборудования водоподготовительной установки................................................ 15

3. Расчет и выбор насосов.......................................................................................................... 16

4. Аэродинамический расчет котельной................................................................................... 18

4.1. Расчет газового тракта (расчет тяги).................................................................................. 18

4.2. Расчет самотяги дымовой трубы........................................................................................ 19

4.3. Расчет дымососов и дутьевых вентиляторов.................................................................... 20

Список литературы..................................................................................................................... 21

Исходные данные

1. Котел 2.       Экономайзер 3.       Распределительная гребенка 4.       Редукционное устройство 5.       Сетевой насос 6.       Подогреватель сетевой воды 7.       Охладитель конденсата 8.       Конденсатный бак 9.       Конденсатный насос 10.     Деаэратор 11.     Теплообменник питательной воды 12.     Паровые питательные насосы 13.     Электирческие питательные насосы 14.     Сепаратор непрерывной продувки 15.     Подогреватель сырой воды № 2 16.     Подогреватель сырой воды № 1 17.     Химводоочистка 18.     Барботажный бак 19.     Канализация 20      Насосы сырой воды 21      Подпиточные насосы

Расчет деаэратора (поз.10)

Gхво = 3,44 кг/с tда = 45 оС

Д’пр = 0,154 кг/с tда = 104,8 оС

Дда = 0,58 кг/с tда = 196 оС

Gк = 6,71 кг/с tда = 80 оС

Gда = 10,76 кг/с tда = 104,8 оС

Количество пара, необходимое для деаэоации

Д_д • i _д - ((G_к + G'_хво) • i'_ср • h _д) – Д'_пр • i"₂
                    i"₁

0,58

10,76•439,4 – ((6,71+3,44)•270•0,98)–0,154•2700
                            2788

Прнимаем к установке деаэратор атмосферный смешивающего типа ДСА-50

производительность колонки 50 т/ч, давление греющего пара 1,5 атм, температура воды 104 °C

Величине продувки котлов

Жесткость исходной воды

Ж_ив = Ж_к + Ж_нк = 5,92 + 1,21 = 7,13 мг.экв/л

DS определяется по графику рис 6. [2]. DS = 60 мг/кг.

Сухой остаток обработанной воды.

S_ов = S_ив + DS = 505 + 60 = 565 мг/л

Доля химически очищенной води в питательной

a₀ = G_хво / Д_к = 4,2 / 8,95 = 0,47

Продувка котлов по сухому остатку:

Р_п=(S_ов • a₀ • 100%)/(S_к.в - S_ов • a₀)=565 • 0,47 • 100 / (3000-565 • 0,47) = 9,7%

S_к.в - сухой остаток котловой воды, принимается по данным завода изготовителя котлов

9,7% < 10% - принимаем схему обработки воды путем натрий-катионирования.

Расчет и выбор насосов

Подбор питательных насосов

В котельных с паровыми котлами устанавливаются питательные насосы числом не менее двух с независимым приводом. Питательные насосы подбирают по производительности и напору.

Напор создаваемый питательным насосом:

Н_пн=10 • Р₁ + Н_эк +Н_с = 10 • 12 + 7 + 15 = 142 м.в.ст.

где Р₁ - избыточное давление в котле, Р₁ =1,4 МПа = 12 атм.

Н_эк- гидравлическое сопротивление экономайзера, принимаем Н_эк = 7 м.в.ст.

Н_с – сопротивление нагнетающего трубопровода, принимаем Н_с=15 м.в.ст.

Производительность всей котельной, Д' = 9,0 кг/с = 32,4 т/ч

Принимаем 3 электрических насоса 2,5 ЦВМ 0,8 производительностью 14 м³/ч, полный напор 190 м.в.ст. и 2 насоса с паровым приводом типа 2ПМ-3,2/20 производительностью 3,2 м³/ч, напор 200 м.в.ст.

Подбор сетевых насосов

Напор сетевых насосов

H_сн=Н_п + Н_с = 15 + 30 = 45 м.в.ст.

где Н_п- сопротивление бойлера теплофикации, принимаем Н_эк = 15 м.в.ст.

Н_с – сопротивление сети и абонента, принимаем Н_с = 30 м.в.ст.

Расход сетевой воды G_сет=117,7 кг/с = 423,72 т/ч

К установке принимаем 2 сетевых насоса типа 10CD-6 производительностью 486 м³/ч, напор 74 м.в.ст.

Подбор конденсатного насоса

Напор развиваемый конденсатным насосом

Н_кн = 10 • Р_д + Н_ск +Н_д = 10 • 1,2 + 15 + 7 = 34 м.в.ст.

где Р_д - давление в деаэраторе, Р_д =0,14 МПа = 1,2 атм.

Н_ск – сопротивление нагнетающего трубопровода, принимаем Н_ск=15 м.в.ст.

Н_д – высота установки деаэратора, принимаем Н_д = 7 м.

Количество конденсата G_к = 6,71 кг/с = 24,16 т/ч

К установке принимаем 2 конденсатных насоса типа КС10-55/2а, напор 47,5 м.в.ст.

Подбор подпиточного насоса

Напор развиваемый насосом

Н_пс = Р_д + Н_ск +Н_д = 1,2 + 15 = 16,2 м.в.ст.

где Р_д - давление в деаэраторе, Р_д =0,14 МПа = 1,2 атм.

Н_ск – сопротивление нагнетающего трубопровода, принимаем Н_ск=15 м.в.ст.

Количество подпиточной воды G_к = 1,76 кг/с = 6,34 т/ч

К установке принимаем 2 насоса типа К8/18, производительность 8 м³/ч, напор 18 м.в.ст.

Подбор насоса сырой воды

Напор развиваемый насосом

Н_св = Н_ск +Н_то +Н_хво = 20 + 20 + 5 = 45 м.в.ст.

где Н_то- сопротивление теплообменников, принимаем Н_эк = 20 м.в.ст.

Н_ск – сопротивление нагнетающего трубопровода, принимаем Н_ск=20 м.в.ст.

Н_хво – сопротивление фильтров ХВО, принимаем Н_ск=5 м.в.ст.

Количество сырой воды G_хво” = 11,18 кг/с = 40.25 т/ч

К установке принимаем 2 насоса типа К-80-50-200, производительность 50 м³/ч, напор 50 м.в.ст.

АЭРОДИНАМИЧЁСКИЙ РАСЧЕТ

Литература

1. Роддатис К.Ф. Котельные установки. М.: Энергия, 1975. 488с

2. Лумми А.П. Методические указания к курсовому проекту "Котельные установки". Свердловск: УПИ. 1980. 20с.

3. Сидельников Л.Н, Юренев В.Н. Котельные установки промышленных предприятий. М.: Энергоатомиздат, 1988.

4. Производственные и отопительные котельные. /Е.Ф. Бузников, К.Ф. Роддатис, Э.Я.Берзиньш.- 2-е изд., перераб. – М.: Энергатомиздат, 1984.-с. 248., ил 4. Зыков А.К. Паровые и водогрейные котлы: Справочное пособие. – М.: Энергоатомиздат, 1987.

5. http:/www.kotel.ru – официальный сайт завода "Бийскэнергомаш".

Содержание

Принципиальная схема котельной.............................................................................................. 1

Исходные данные.......................................................................................................................... 2

1. Тепловой расчет котельной...................................................................................................... 3

Тепловой расчет подогревателя сетевой воды.......................................................................... 5

Тепловой расчет охладителя конденсата................................................................................... 6

Расчет сепаратора непрерывной продувки................................................................................ 7

Расчет теплообменника продувочной воды............................................................................... 8

Расчет подогревателя сырой воды............................................................................................... 9

Расчет конденсатного бака......................................................................................................... 10

Расчет барботажного бака.......................................................................................................... 10

Расчет теплообменника питательной воды.............................................................................. 11

Расчет деаэратора........................................................................................................................ 12

Расчет производительности котельной..................................................................................... 12

2. Расчет химводоподготовки.................................................................................................... 13

2.1. Выбор схемы приготовления воды.................................................................................... 13

2.2. Расчет оборудования водоподготовительной установки................................................ 15

3. Расчет и выбор насосов.......................................................................................................... 16

4. Аэродинамический расчет котельной................................................................................... 18

4.1. Расчет газового тракта (расчет тяги).................................................................................. 18

4.2. Расчет самотяги дымовой трубы........................................................................................ 19

4.3. Расчет дымососов и дутьевых вентиляторов.................................................................... 20

Список литературы..................................................................................................................... 21

Исходные данные

1. Котел 2.       Экономайзер 3.       Распределительная гребенка 4.       Редукционное устройство 5.       Сетевой насос 6.       Подогреватель сетевой воды 7.       Охладитель конденсата 8.       Конденсатный бак 9.       Конденсатный насос 10.     Деаэратор 11.     Теплообменник питательной воды 12.     Паровые питательные насосы 13.     Электирческие питательные насосы 14.     Сепаратор непрерывной продувки 15.     Подогреватель сырой воды № 2 16.     Подогреватель сырой воды № 1 17.     Химводоочистка 18.     Барботажный бак 19.     Канализация 20      Насосы сырой воды 21      Подпиточные насосы

РАСЧЁТ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ КОТЕЛЬНОЙ

Для расчета принимается тепловая схема отопительно-производственной котельной с паровыми котлами КЕ-6,5 для закрытой системы теплоснабжения. Принципиальная тепловая схема характеризует сущность основного технологического процесса преобразования энергии и использования в установке теплоты рабочего тела. Она представляет собой условное графическое изображение основного и вспомогательного оборудования, объединенного линиями трубопроводов рабочего тела в соответствии с последовательностью его движения в установке.

Основной целью расчета тепловой схемы котельной является:

- определение общих тепловых нагрузок, состоящих из внешних нагрузок и расходов тепла на собственные нужды, и распределением этих нагрузок между водогрейной и паровой частями котельной для обоснования выбора основного оборудования;

- определение всех тепловых и массовых потоков, необходимых для выбора вспомогательного оборудования и определения диаметров трубопроводов и арматуры.

Наименование величин	Обоз.	Ед. изм.	Расчетная формула или обоснование	Расчет	Значе-ние
Расчетный расход сетевой воды	Gсет	кг/с	Qт. (tт1-tт2) • C	12,33 • 103.  (95 – 70) • 4,19	117,7
Скорость воды в трубопроводах	Vв	м/с	принимается		1,5
Диаметр трубопровода сетевой воды	dyсет	мм			300 (316)
Скорость пара в паропроводах	Vп	м/с	принимается		30
Диаметр паропровода на производство	dyпр	мм			125 (132)
КПД теплообменника (сетевой воды)	h1		принимается		0,98
Расход пара на подогреватели сетевой воды	Дт	кг/с	Qт  . (i2" - iкт) • h1	12,33 • 103. (2763-335) •0,98	5,18
Диаметр паропровода к теплообменникам сетевой воды до РУ	dyт	мм			200 (175)
Диаметр паропровода к теплообменникам сетевой воды после РУ	dyт	мм			250 (248)
Паровая нагрузка на котельную за вычетом расходов пара на деаэрацию, подогрев сырой воды, внутрикотельные потери	Дк'	кг/с	(Дт + Дп) • 1,1	(5,18 + 2,94) • 1,1	8,95
Число котлов	n	щт.	Дк' / Дн	8,95 / 1,8	5
Производительность котельной фактическая	Дк	кг/с	Дн • n	1,8 • 5	9
Диаметр магистрального паропровода от котлов	dyк	мм			250 (231)
Диаметр трубопровода питательной воды	dyпс	мм			100 (87)
Расход подпиточной воды на восполнение утечек в теплосети	Gут	кг/с	1,5 % от Gсет	0,015 • 117,7	1,76
Диаметр трубопровода подпитки сетевой воды	dyпс	мм			40 (38)
Количество подпиточной воды для производства	Gподп.п	кг/с	Дп – Gкп	2,94 – 1,44	1,5
Диаметр трубопровода конденсата с производства	dyкп	мм			32 (35)
Внутрикотельные потери пара	Дпот	кг/с	1% от Дк	0,01 • 9	0,09
Расход пара на собственные нужды	Дсн	кг/с	1% от Дк	0,01 • 9	0,09
Диаметр паропровода на собственные нужды	dyсн	мм			25 (23)
Коэффициент собственных нужд химводоочистки	Ксн.хво		принимается из расчета ХВО		1,1
Общее количество подпиточной воды, поступающее на ХВО	Gхво	кг/с	(Gут + Gпод.пр. + Дсн + Дпот) • Ксн.хво		3,78
			(1,76 + 1,5 + 0,09 + 0,09 + 0,09) • 1,1
Диаметр трубопровода подпиточной воды, поступающее на ХВО	dyхво	мм			65 (57)

Познавательные статьи:



Алгоритмические операторы Matlab

Конструирование и порядок расчёта дорожной одежды

Исследования учёных: почему помогают молитвы?

Почему терпят неудачу многие предприниматели?