Список графических документов: 2 3 Введение. 4 Описание основного оборудования 5 Техническая характеристика. 5 Описание работы нагнетателя 5 3 (стр. 5 из 10)
кВт.Тепловые потери в почву составляют [ ] 15%, поэтому
=575,4 кВт. Следовательно, котел-утилизатор может обеспечить теплом не менее 6000 м2 теплиц.Вариантом утилизации теплоты может быть использование котлов-утилизаторов для отопления и ГВС поселка Пелым. В настоящее время котлы «Термакс» общей мощность 10,5 Гкал/час находятся в состоянии крайнего износаи требуют замены. Тепловая нагрузка ЖКХ п. Пелым составляет 5,52 Гкал/час. При оборудовании двух агрегатов ГТК-25 котлами утилизаторами единичной мощностью 3,2 Гкал/час может быть решена проблема реконструкции системы теплоснабжения п. Пелым.
8. Описание котла – утилизатора
ГПА типа ГТК-25 серии MS50002 комплектуются котлами-утилизаторами 1.1 – 1650/1183 – 8RR – ЕТ6 номинальной мощностью 3,7 МВт (3,18 Гкал/час). Котел-утилизатор представляет собой кожухо-трубный теплообменник с оребренными трубками, в которых движется нагреваемая сетевая вода.
Оребрение ленточное.
Трубный пучок омывается дымовыми газами поперечным током.
Число ходов по воде – 3, по дымовым газам – 1.
Для предотвращения коррозии трубы и оребрение выполнены из нержавеющей стали.
Поверхность теплообмена составляет 198 м2.
Номинальная мощность котла-утилизатора соответствует температуре на входе дымовых газов 504°С, воды 70°С; на выходе - 242°С и 115°С соответственно.
Возможный интервал изменения температуры дымовых газов по паспорту котла - 467¸521°С.
Газы поступают в котле из выхлопного короба и сбрасываются в дымовую трубу.
9. Поверочный тепловой расчет котла-утилизатора за турбиной MS 5002 С
Котел-утилизатор водогрейного типа предназначен для нагрева 70 м3/с сетевой воды от 70 до 115 оС за счет теплоты уходящих из турбины дымовых газов с температурой 504°С. Температура газов за котлом-утилизатором 242°С. Расход газов 85348 м3/ч. Поверхность теплообмена выполнена из труб 31.8/26.6 мм из нержавеющей стали со стальным ленточным оребрением диаметром 57.8 мм, толщиной ребра 1 мм, шагом витков 5 мм. Поверхность теплообмена омывается дымовыми газами перекрестным током. Число ходов по воде 3; трубный пучок шахматный.
Определим требуемую поверхность теплообмена.
G1=47880 кг/ч=13.3 кг/с – массовый расход газа
=350°С - температура газа на входе 
=145°С - температура газа на выходеr1=0.561 кг/м3 – плотность при средней температуре
G2 =70317 кг/ч=19.5 кг/с – массовый расход воды
=70°С - температура воды на входе 
=95°С - температура воды на выходеr2=963.7 кг/м3 – плотность воды при средней температуре
dн=31.8 мм – наружный диаметр гладкой трубы
dвн=26.6 мм – внутренний диаметр трубы
D=57.8 мм – диаметр трубы по оребрению
dр=1 мм – толщина ребра
h=13 мм – высота оребрения
b=5 мм – шаг витков оребрения
dс=2.6 мм – толщина стенки трубы
lр= lс =16 Вт/(м×К) – коэффициент теплопроводности нержавеющей стали;
n=25 шт - количество труб в шахматном пучке
1. Тепловая мощность котла-утилизатора:
Q=
=3600×13.3×0.254× (350-145)=1.757 Гкал/ч=2.04 МВт2. Нагрев воды:
dt2=
=1.757×106/70.32×103=25°C3. Конечная температура воды:
= + dt2=70+25=95 оC4. Средний температурный напор при противотоке:
188.7°СТ.к. в действительности имеет место перекрестный ток, то вводим поправки:
P=
=0.098R=
=5.8С учетом числа ходов по воде находим поправочный коэффициент к противотоку: Y=f(P1R)=0.985
5. Средний температурный напор при перекрестном токе:
Dt=Y×Dtпрот=0.985×188.7=185.9°С
Средняя температура воды:
t2=
+0.5dt2=70+0.5×25=82.5°CСредняя температура газов:
t1=t2+Dt=82.5+185.9=268.4°C
6. Коэффициент теплоотдачи от газов к внешней поверхности свободной от ребер:
, Вт/(м2×К)Теплофизические характеристики газа при средней температуре:
v1=6.333×10-6 м2/с – кинематическая вязкость;
l1=0.038 Вт/(м×к) – коэффициент теплопроводности;
Геометрические характеристики трубного пучка:
dн=31.8 мм наружный диаметр гладкой трубы
h=13 мм высота оребрения
b=5 мм шаг витков оребрения
D=57.8 мм диаметр трубы по оребрению
F=1.912 м2 площадь сечения для прохода газов для шахматного трубного пучка
С=0.223; M=0.65
Скорость газов
=12.4 м/с. 
214,2 Вт/(м2×К)7. Приведенный коэффициент теплоотдачи от газов к трубам с учетом оребрения:
Вт/м2кЧисло ребер на 1 м трубы
n=1000/b=1000/5=200 шт
Поверхность ребер
=0.732 м2Поверхность 1м длины трубы, свободная от ребер
=0.1 м2/мПолная внешняя ребристая поверхность
Fpc=Fp+Fп=0.732+0.1=0.832 м2/м
Поправочный коэффициент:
предварительно находим m:
m=(2a1/lр*dр)1/2=(2×214,2/16×0,001)1/2=163,6
m*r=163.6*0.03186/2=2.6
r=dн/2
m*(R-r)=163.6(0.0578 - 0.03186)×0,5=2.12;
по номограмме [1] находим j=1.2
=0,528 
=125.2 Вт/(м2к)8. Коэффициент теплоотдачи от стенки трубы к воде:
a2=
Для данного типа теплообменника А=3160 [2]
Скорость воды в трубе
=1,48 м/сa2=
=7914 Вт/(м2×К)9. Коэффициент теплопередачи для чистой ребристой трубы, отнесенный к ребристой поверхности:
, Вт/(м2К)Удельная внутренняя поверхность трубы
Fc=p×dвн=3.14×0.026=0.082 м2/м
Коэффициент оребрения
=92 Вт/(м2К)10. Требуемая поверхность теплообмена:
F=
101.2 м2Имеющаяся поверхность теплообмена 198.24 м2
10. Гидравлический расчет тепловых сетей
При разработке раздела использованы нормативные документы [3], [4], [5], а также [6].
План теплотрассы изображен на рис. 1
Расчетный расход теплоносителя
Расчетный расход воды в тепловых сетях:
, кг/с,где Qпр - тепловая мощность на производственные нужды, кВт;
hпр - КПД транспорта теплоты;
с - удельная теплоемкость воды, кДж/(кг К);
t1 и t2 - температура прямой и обратной сетевой воды, °С.
кг/с =64,3 т/чПредварительный расчёт
Предварительно зададим удельные линейные потери давления на участке Rл=90 Па/м и определим внутренний диаметр трубы на участке:
0,149.мОкруглим внутренний диаметр dв до стандартного значения dв=0,15 м.
Расчет на самокомпенсацию тепловых удлинений
Для обеспечения самокомпенсации трубопроводы делятся неподвижными опорами на отдельные участки, независимые друг от друга в отношении теплового удлинения. На каждом участке трубопровода, ограниченном смежными неподвижным опорами предусматривается самокомпенсация.