Теплогенерирующие установки

МинистерствообразованияРФ

УГТУ-УПИ

кафедра"Промышленнаятеплоэнергетика"

ТЕПЛОГЕНЕРИРУЮЩИЕУСТАНОВКИ

КУРСОВАЯРАБОТА

преподаватель:ФилиповскийН.Ф.

студент:С.П.

1851929

группа:ТГВ-4

Екатеринбург

2001

Содержание

Заданиена курсовойпроект2

Введение3

1. Расчетобъемов воздухаи продуктовсгорания6

2.Расчет энтальпийвоздуха и продуктовсгорания7

3.Тепловой баланскотла и расходтоплива8

4. Тепловойрасчет топочнойкамеры9

5. Расчетконвективногопучка10

6. Расчетэкономайзера12

7. Своднаятаблица тепловогорасчета парогенератора13

8. Проверочныйрасчет13

Литература14

Заданиена проект

ТипкотлаКЕ-6,5

типтопкиТЧ прямогохода

производительностьD= 6,5 т/ч = 1,8 кг/с

давлениепара в барабанеР= 1,4 МПа

температурауходящих газовt_ух= 200^о

топливопо нормативномуметоду№ 11

температурапитательнойводыt_пв= 100^о

температурахолодноговоздухаt_хв= 30^о

районКемеровскаяобласть

уголькузнецкий

маркаугляГ

продуктыобогащенияР,СШ

составтоплива:

W^p8,5

A^p11

S_k^p0,5

S_o^p0,5

C^p66,0

H^p4,7

N^p1,8

O^p7,5

низшаятеплотасгоранияQ_н^р= 6240 ккал/кг= 26126 кДж/кг

приведеннаявлажность на1000 ккал W^п= 1,36 %

приведеннаязольность на1000 ккалА^п= 1,76 %

выходлетучих в-в нагорючую массуV^г= 40,0 %

температураплавлениязолыt₁= 1100 (1050-1250)

t₂= 1200 (1000-1370)

t₃= 1250 (1150-1430)

теоретическинеобходимоекол-во воздуха
длясжигания 1 кгтопливаV^о= 6,88 м³/кг

V^о_RO2(CO2+SO2)= 1,24

V^о_H2O= 0,74

V^о_N2= 5,45

V^о_Г= 7,43

Введение

Паровыекотлы типа КЕпроизводительностьюот 2,5 до 10 т/ч

Паровыекотлы с естественнойциркуляциейКЕ производительностьюот 2,5 до 10 т/ч сослоевымимеханическимитопками типаТЧ предназначеныдля выработкинасыщенногоили перегретогопара, используемогона технологическиенужды промышленныхпредприятий,в системахотопления,вентиляциии горячеговодоснабжения.Техническаяхарактеристикаприведена втабл.1

Котелтипа КЕ состоитиз котла, топочногоустройства,экономайзера,арматуры, гарнитуры,устройствадля подводавоздуха в топку,устройствадля удаленияотходящихгазов.

Топочнаякамера образованабоковыми экранами,фронтовой изадней стенками.Топочная камеракотлов паропроизводительностьюот 2,5 до 10 т/ч разделенакирпичнойстенкой натопку глубиной1605-2105 мм и камерудогоранияглубиной 360-745 мм,которая позволяетповысить КПДкотла снижениеммеханическогонедожога. Входгазов из топкив камеру догоранияи выход газовиз котла асимметричные.Под камерыдогораниянаклонен такимобразом, чтобыосновная массападающих вкамеру кусковтоплива скатываласьна решетку.

В котлахприменена схемаодноступенчатогоиспарения. Водациркулируетследующимобразом: питательнаявода из экономайзераподается вверхний барабанпод уровеньводы по перфорированнойтрубе. В нижнийбарабан водасливается позадним обогреваемымтрубам кипятильногопучка. Передняячасть пучка(от фронта котла)является подъемной.Из нижнегобарабана водапо перепускнымтрубам поступаетв камеры левогои правого экранов.Питание экрановосуществляетсятакже из верхнегобарабана поопускным стоякам,расположеннымна фронте котла.

Котлы срешеткой иэкономайзеромоборудуютсясистемой возвратауноса и острымдутьем. Унос,оседающий вчетырех зольникахкотла, возвращаетсяв топку припомощи эжекторови вводится втопочную камеруна высоте 400 ммот решетки.Смесительныетрубы возвратауноса выполненыпрямыми, безповоротов, чтообеспечиваетнадежную работусистем. Доступк эжекторамвозврата уносадля осмотраи ремонта возможенчерез люки,расположенныена боковыхстенках. В местахустановки люковтрубы крайнегоряда пучкавводятся нев коллектор,а в нижний барабан.

За котельнымиагрегатамив случае сжиганиякаменных ибурых углейс приведеннойвлажностьюWпр

Площадкикотлов типаКЕ расположеныв местах, необходимыхдля обслуживанияарматуры котлов.Основные площадкикотлов: боковаяплощадка дляобслуживанияводоуказательныхприборов; боковаяплощадка дляобслуживанияпредохранительныхклапанов изапорной арматурына барабанекотла; площадкана задней стенкекотла дляобслуживанияпродувочнойлинии из верхнегобарабана и длядоступа в верхнийбарабан приремонте котла.На боковыеплощадки ведутлестницы, назаднюю площадку— спуск (короткаялестница) сверхней боковойплощадки.

Каждыйкотел типа КЕпаропроизводительностьюот 2,5 до 10 т/ч оснащенконтрольно-измерительнымиприборами иарматурой.Котлы оборудованыдвумя предохранительнымиклапанами, одиниз которыхконтрольный.У котлов спароперегревателямиконтрольныйпредохранительныйклапан устанавливаетсяна выходномколлекторепароперегревателя.На верхнембарабане каждогокотла установленманометр; приналичии пароперегревателяманометрустанавливаетсяи на выходномколлекторепароперегревателя.На верхнембарабанеустанавливаетсяследующаяарматура: главныйпаровой вентильили задвижка(у котлов безпароперегревателя),вентили дляотбора пробпара, отборапара на собственныенужды. На коленедля спуска водыустановлензапорный вентильс условнымпроходом 50 мм.

У котловпроизводительностьюот 2,5 до 10 т/ч черезпатрубокпериодическойпродувкиосуществляютсяпериодическаяи непрерывнаяпродувки. Налиниях периодическойпродувки извсех нижнихкамер экрановустановленызапорные вентили.На паропроводеобдувки установленыдренажныевентили дляотвода конденсатапри прогревелинии и запорныевентили дляподачи парак обдувочномуприбору.

На питательныхтрубопроводахперед экономайзеромустанавливаютсяобратные клапаныи запорныевентили; передобратным клапаномустановленрегулирующийклапан питания,который соединяетсяс исполнительныммеханизмомавтоматикикотла.

Котлытипа КЕ обеспечиваютустойчивуюработу в диапазонеот 25 до 100% номинальнойпаропроизводительности.Надежностькотлов характеризуетсяследующимипоказателями:

Средняянаработка наотказ, ч   3000

Среднийресурс между капитальнымиремонтами, лет 3

Среднийсрок службыдо списания,лет  20

Испытанияи опыт эксплуатациибольшого числакотлов типаКЕ подтвердилиих надежнуюработу на пониженном,по сравнениюс номинальным,давлении. Суменьшениемрабочего давленияКПД котлоагрегатане уменьшается,что подтвержденосравнительнымитепловымирасчетамикотлов на номинальноми пониженномдавлении. Вкотельных,предназначенныхдля производстванасыщенногопара, котлытипа КЕ припониженномдо 0,7 МПа давленииобеспечиваюттакую жепроизводительность,как и при давлении1,4 МПа.

При работена пониженномдавлениипредохранительныеклапаны накотле и дополнительныепредохранительныеклапаны, устанавливаемыена оборудовании,должны регулироватьсяна фактическоерабочее давление.

Табл. 1

Техническиеданные котловКЕ-6,5 заводаБийскэнергомаш

Обозначение(заводское)	Видтоплива	Паропро- изводитель- ностьт/ч	Давлениепара, МПа(кг/см2)	Темпера- тура,C°	Габаритыкотла, мм (длинах ширина х высота)
КЕ-6,5-14С-О	каменный,бурый уголь	6,5	1,4(14)	194	7940х4640х5190
КЕ-6,5-14-225С-О	каменный,бурый уголь	6,5	1,4(14)	225	7940х4910х5190
КЕ-6,5-14МТО	древесныеотходы, газ,мазут	6,5	1,4(14)	194	10700х5050х7490

Котелпаровой типаКЕ 6,5 т/ч

Табл.2

Заводскоеобозначениекотла	Конструктивныеразмеры котлов,мм
	L1	L2	L3	L4	L5	L6	L7	n
КЕ-6,5-14С-О	3000	7940	5550	195	880	2580	4640	8

1.Расчет объемоввоздуха и продуктовсгорания

Табл.3

наим.показателя	обозн.	Формулаили обоснование	размер-ность	топка	КП	ВЭК
коэф.расхода воздуха		т+пр	-	1,4	1,5	1,6
среднийкоэф. расходавоздуха	ср	(т+i)/2	-	1,4	1,45	1,55
действительныйобъем водяныхпаров	VH2O	VоH2O+0,0161•(-1)•Vо	м3/кг	0,784	0,790	0,800
действительныйобъем азота	VN2	VоN2+ ( -1 ) •Vо	м3/кг	8,202	8,546	9,234
действительныйобъем газов	VГ	(VоRO2+VоN2+ VоH2O)+(-1) •Vо	м3/кг	10,182	10,526	11,214
объемныедоли трехатомныхгазов	rRO2	VоRO2/ VГ	-	0,122	0,118	0,111
объемныедоли водяныхпаров	rH2O	VоH2O/ VГ	-	0,0766	0,075	0,0713
суммарнаяобъемная доляизлучающихгазов	rп	rH2O+ rRO2	-	0,199	0,193	0,182
долязолы топлива,уносимая спродуктамисгорания	аун	потабл. 2.3 [1]	-	0,95
массовыйрасход газовпри сжига-нии1 кг топлива	G	1-0,01•Ар+1,306• •Vо	кг/кг	13,47	13,92	14,82
концентрациячастиц золы	зл	0,01 •(Ар• аун) _ Gг	кг/кг	7,76•10-3	7,51•10-3	7,05•10-3

2.Расчет энтальпийвоздуха и продуктовсгорания

Табл.4

t оС	Iог кДж/кг	Iов кДж/кг	Iзл кДж/кг	IГ= IоГ +(-1)• IоВ+ IЗЛ, кДж/кг
				топка	КП	ВЭК
30	1026	909
100	2077	1830	8,5
150	3161	2763	13,0
200	4279	3718	17,7		6156	6327
300	5426	4698	27,6		7802
400	6590	5698	37,6		9477
500	7792	6724	48,1		11202
600	9027	7758	58,6		12964
700	10291	8796	69,5	13879	14759
800	11568	9860	80,3	15592	16578
900	12849	10948	91,2	17320
1000	14139	12041	102,9	19058
1100	15458	13134	115,0	20826
1200	16806	14256	127,9	22636
1300	18137	15378	141,3	24430
1400	19490	16496	160,9	26249
1500	20854	17618	181,8	28084
1600	22219	18740	197,3	29913
1700	23605	19887	215,0	31775
1800	24983	21039	229,5	33628
1900	26381	22190	244,2	35501
2000	27779	23337	260,2	37375

3.Тепловой баланскотла и расходтоплива

Тепловойбаланс составляетсяприменительнок установившемусясостояниюкотельногоагрегата на1 кг твердоготоплива при0 ^оСи давлении 0,1МПа.

Общееуравнениетепловогобаланса имеетвид:

100= + q₂+ q₃+ q₄+ q₅+ q₆, %

гдеq₂,q₃,q₄,q₅,q₆– потери теплотыв процентах.

Табл.5

Рассчитываемаявеличина	Обозна-чение	Формулаили обоснование	Расчет	Значе-ние	Размер-ность
Потеритепла от химическойнеполнотысгорания топлива	q3	потабл. 2.3 [1]		0,5	%
Потеритепла от механическойнеполнотысгорания топлива	q4	потабл. 2.3 [1]		3,0	%
Потеритепла с уходящимигазами	q2	(Iух–ух• Iох) • (100-q4) Qрн	(6527–1,6•909)• (100–3,0) / 26126	18,77	%
энтальпияуходя-щих газовпри tух	Iух	потабл. 4		6527	кДж/кг
коэф.избытка воздухав уходящихгазах	ух	потабл. 3		1,6
энтальпияхолод-ноговоздуха, приtхв=30о	Iохв	потабл. 4		909	кДж/кг
Потеритепла от наружногоохлаждения	q5	порис. 3.1 [1]		2,3	%
доляшлакоулавливанияв топочнойкамере	ашл	1– аун	1– 0,95	0,05
энтальпияшлака	(ct)шл	потабл. 3.1 [1]		1470	кДж/кг
Потерис физичес-койтеплотой шлака	q6	ашл• (ct)шл• Ар _ Qрн	0,05 • 1470 •11 _ 26216	0,03	%
КПДкотлоагрегата		100– (q2+q3+q4+q5+q6)	100–(18,77+0,5+3,0+2,3+0,03)	75,4	%
Коэффициентсохранениятепла		1- q5 _  +q5	1– 2,3 _ 75,4+ 2,3	0,97	%
энтальпияперегретогопара	iпп	Потабл.		3308	кДж/кг
энтальпияпитательнойводы	iпв	Потабл.		419	кДж/кг
Расходтоплива	В	D•(iпп– iпв) _  • Qрн	1,8• ( 3308 – 419) 0,754• 26216	0,325	кг/с
Расчетныйрасход топлива	Вр	В• ( 1 – 0,01 • q4)	0,325•(1–0,01•3,0)	0,315	кг/с

4.Тепловой расчеттопочной камеры

Табл.6

Рассчитываемаявеличина	Обозна-чение	Формулаили обоснование	Расчет	Значе-ние	Размер-ность
Объемтопк	Vт	принимаемконструктивно		14,77	м3
Полнаяплощадь поверностейтопки	Fсм	_____ 6• 3 Vт2	_____ 6• 3 14.772	36,12	м2
Радиационнаяплощадь поверхностинагрева	Hл	принимаемконструктивно		24,78	м2
Степеньэкранирования	э	Hл /Fсм	24,78/ 36,12	0,69
температурувоздуха навходе в воздухоподогреватель	t`вп	потабл. 1.4 [1]		45	оС
температуруподогревавоздуха	tгв	потабл. 1.5 [1]		350	оС
энтальпиягорячего воздуха	Iогв	потабл. 4		4208	кДж/кг
Тепловносимое воздухомв топку	Qв	Iогв•т	4208•1,4	5891	кДж/кг
Полезноетепловы-делениев топке	Qт	Qнр•(100-q3-q4-q6)/ /(100-q4)+ Qв	21216•(100-0,5+3++0,03)/(100-3)+5891	26991	кДж/кг
Теоретическаятемпературагорения	tтеор	потабл. 4		1943	оС
Относит.положениегорелок	xг	принимаемконструктивно		0,14
Коэф.ядра факела	М	0,59-0,5•хг	0,59-0,5•0,14	0,52
Теплонапряжениестен топки	Q/Fсм	Вр•Qт/Fсм	0,315•26991/36,12	235,39	кВт/м2
Эффективнаятолщи-на излучающегослоя	s	3,6•Vт/Fсм	3,6•14,77/36,12	1,47	м
ПроизведениеPh•s	Ph•s	P•rn•s	1•0,199•1,47	0,3	бар•м
Коэф.ослаблениялучей:		Принимаемt"=1000oC
трехатомнымигазами	кr	пономограмме		0,7	1/бар•м
золовымичастицами	кзл	пономограмме		6,4	1/бар•м
остаткамикокса	кк	пономограмме		1	1/бар•м
безразмерныевеличины	x1 x2			0,5 0,03
Оптическаятолщина	kps	(кr•rn+кзл•зл+кк•х1•ч2)•Р•S	(0,7•0,199+6,4•7,76•10-3+1•0,5•0,03) •1•1,47	0,3	бар•м
Степеньчерноты факела	аф	1-е-kps	1-e-0,3	0,26
Коэф.тепловойэффективности		х•	0,99•0,6	0,59
Степеньчерноты топки	ат	аф _ аф+(1-аф)•	0,26 _ 0,26+(1-0,26)•0,59	0,37
Температурагазов на выходеиз топки	t"т	пономограмме		945	oC
Энтальпиягазов на выходеиз топки	I"т	потабл. 4		13494	кДж/кг
Тепло,передаваемоетопке излучением	Qтл	• (Qт-I"т)	0,97•(26991-13494)	13092	кДж/кг

5. Расчетконвективногопучка

Табл.7

Рассчитываемаявеличина	Обозна-чение	Формулаили обоснование	Значениепри			Размер-ность
			400оС	300оС	200оС
Полнаяповерхн. КП	Н	конструктивно	147,8			м2
Диаметртруб	d	конструктивно	51х2,5			мм
Относительныйшаг поперечных	S1/d	конструктивно	2,16			мм
Относительныйшаг продольных	S2/d	конструктивно	1,76			мм
Живоесечение газов	F	конструктивно	1,24			м2
Эффективнаятощина излучающегослоя	S	0,9•d•(4 • S1•S2_)-1  • d2	0,18			м
Температурагазов передКП	t'r	израсчета топки t'r=t"т	945			oC
Энтальпиягазов передКП	I'r	израсчета топки I'r=I"т	13494			кДж/кг
Температурагазов за КП	t"r	Принимаемпредварительно	400	300	200	oC
Энтальпиягазов за КП	I"r	потабл. 4	6590	5426	4279	кДж/кг
Тепловосприятиепо балансу	Qб	•(I'r-I"r)	6697	7826	8939	кДж/кг
Температ.насыщения	ts	потабл.	194			oC
Средняятемпературагазов	trср	(t'r+t"r)/2	673	623	573	oC
Среднийтемпературныйнапор	t	tб-tм _ lntб/tт	421,5	329	153,7	oC
Средняяскорость газоввпучке	Wr	Вр•Vг • (trср+273) F 273	9,26	8,77	8,29	м/с
Коэф.теплоотдачиконвекцией	k	порис. 2 [2]	75	73	71	Вт/м•К
ПроизведениеPh•s	Ph•s	P•rn•s	0,035			бар•м
Коэф.ослабл. лучей:
трехатомнымигазами	кr	пономограмме	1,25	1,4	1,6	1/бар•м
золовымичастицами	кзл	пономограмме	9,9	10,7	11,7	1/бар•м
Оптическаятолщина	kps	(кr•rn+кзл•зл)•Р•S	0,051	0,061	0,071	-
Степеньчерноты газовогопотока	аг	1-е-kps	0,048	0,058	0,068	-
Температуразагрязненнойстенки	t3	ts+t	615,5	523	347,7	oC
Коэф.теплоотдачиизлучением	л	л=н+аи+сг порис. 4 [2]	4,51	4,28	4,07	Вт/м•К
Коэф.тепловойэффективности			0,65
Коэф.теплоотдачи	к	•(k+л)	51,6	50,2	48,7	Вт/м•К
ТепловосприятиеКП по ур-иютеплообмена	Qт	к•t•Н•10-3 Вр	10205	7749	3512	кДж/кг
Действительнаятемперат. заКП	t"кп		305			oC
Действительнаяэнтальпия заКП	I"кп	потабл. 4	7835			кДж/кг
Действительноетепловосприятиепо балансу	Qбд	•(I'r-I"КП)	5556			кДж/кг

Действительнаятемператураза КП

6. Расчетэкономайзера

Табл.8

Рассчитываемаявеличина	Обозна-чение	Формулаили обоснование	Расчет	Значе-ние	Размер-ность
Температурагазов на выходе	t'г	израсчета КП t'г=t"кп		305	oC
Энтальпиягазов на входе	I'г	израсчета КП I'г=I"кп		7835	кДж/кг
Температураводы на входев экономайзер	t'пв	поусловию		100	oC
Энтальпияводы на входев экономайзер	i'пв	i'пв•4,19		419	кДж/кг
Температурагазов на выходе	t"г	t"г=tух		200	oC
Энтальпиягазов на выходе	I"г	потабл. 4		6327	кДж/кг
Присосвоздуха		потабл. 3		0,1	-
Тепловосприятиепо балансу	Qб	•(I'r-I"r+•Iохв)	0,97•(7835-6327+0,1•909)	1599	кДж/кг
Энтальпияводы на выходе	i"пв	i'пв+Qб•Вр/Д	419+1599•0,315/1,4	687	кДж/кг
Температураводы на выходе	t"пв	i"пв/4,19	687/4,19	164	oC
Температурныйнапор на входегазов	t'	t'г-t"пв	305-164	141	oC
Температурныйнапор на выходегазов	t"	t"г-t'пв	200-100	100	oC
Среднийтемпературныйнапор	t	(t'+t")/2	(141+100)/2	120,5	oC
Средняятемпературагазов	tгср	(t'г+t"г)/2	(305+200)/2	252,5	oC
Средняятемператураводы	tпвср	(t'пв+t"пв)/2	(100+164)/2	132	oC
Температуразагрязненнойстенки	tз	tгср+25	132+25	157	oC
Объемгазов на 1 кгтоплива	Vг	потабл. 3		11,214	м3/кг
Средняяскорость газов	Wг	5– 12		8	м/с
Живоесечение дляпрохода газов	F	Вр•Vг•(tгср+273)_ Wг • 273	0,315•11,214•(252,5+273) 8 • 273	0,84	м2
Требуемоеживое сечениедля проходагазов	Fтр	конструктивно		0,12	м2
Числотруб в горизонтальномряду	n	F/Fтр	0,84/0,12	7	шт.
Коэф.теплоотдачи	k	k=kн•сv	18•1,05	18,9	Вт/м•К
Поверхностьобмена по уровнютеплобмен.	H	Qб•Вр•103_ k• t	1405•0,315•103_ 18,9•110,5	212	м2
Требуемаяповерхностьнагрева состороны газов	Hтр	конструктивно		2,95	м2
Общеечисло труб	N	Н/Нтр	212/2,95	71,8	шт.
Числорядов трубпо вертикали	n	N/n	71,8/7	10	шт.

7. Своднаятаблица тепловогорасчета парогенератора

Табл.9

Величина	размерность	топка	КП	ВЭК
температурагазов на входе	oC	30	945	305
температурагазов на выходе	oC	945	305	200
Тепловосприятие	кДж/кг	13092	5556	1599
температуратеплоносителяна входе	oC	100	194	164
температуратеплоносителяна выходе	oC	194	164	100
скоростьгазов	м/с		8,77	8

8.Проверочныйрасчет

Q_н^р• / 100 = ( Q_л^г+ Q_б^кп+ Q_б^вэк) • ( 1 – q₄/ 100 )

26126• 75,4 / 100 = ( 13092 + 5556+ 1599) • ( 1 – 3 / 100 )

19699= 19639

(19699–19639) • 100 % = 0,3 %

19699

Ошибкасоставляет0,3 %

Литература

1."Расчет топки":Методическиеуказания ккурсовомупроекту покурсу "Котельныеустановки"для студентовспециальности29.07 и 10.07. Екатеринбург,изд. УПИ им.С.М.Кирова,1991.

2."Расчет конвективныхповерхностейкотла": Методическиеуказания ккурсовомупроекту покурсу "Теплогенераторныеустановки"для студентовспециальности29.07 и 10.07. Екатеринбург,изд. УГТУ-УПИ,1994.

3.СидельниковЛ.Н, Юренев В.Н.Котельныеустановкипромышленныхпредприятий.М.: Энергоатомиздат,1988.

4.Зыков А.К. Паровыеи водогрейныекотлы: Справочноепособие. – М.:Энергоатомиздат,1987.

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

21

МинистерствообразованияРФ

Уральскийгосударственныйтехническийуниверситет

кафедра"Промышленнаятеплоэнергетика"

ТЕПЛОГЕНЕРИРУЮЩИЕУСТАНОВКИ

КУРСОВОЙПРОЕКТ

преподаватель:ФилиповскийН.Ф.

студент:С.П.

1851929

группа: ТГВ-4

Екатеринбург

2002

Содержание

Принципиальнаясхема котельной1

Исходныеданные.2

1. Тепловойрасчет котельной3

Тепловойрасчет подогревателясетевой воды5

Тепловойрасчет охладителяконденсата6

Расчет сепараторанепрерывнойпродувки7

Расчеттеплообменникапродувочнойводы8

Расчет подогревателясырой воды9

Расчет конденсатногобака10

Расчет барботажногобака10

Расчеттеплообменникапитательнойводы11

Расчет деаэратора12

Расчетпроизводительностикотельной12

2. Расчетхимводоподготовки13

2.1. Выбор схемыприготовленияводы13

2.2. Расчетоборудованияводоподготовительнойустановки15

3. Расчет ивыбор насосов16

4. Аэродинамическийрасчет котельной18

4.1. Расчет газовоготракта (расчеттяги)18

4.2. Расчет самотягидымовой трубы19

4.3. Расчетдымососов идутьевыхвентиляторов20

Список литературы21

Исходныеданные

Наименованиевеличин	Обоз н.	Ед изм.	Знач.	Примечание
Вариант			11
Тип котла			КЕ-6,5
Производительностькотла	Дн	т/ч	6,5	= 1,8 кг/с
Отопительнаянагрузка	Qт	Гкал/ч	10,6	= 12,3 МВт
Расход парана производство	Дп	т/ч	10,6	=2,94 кг/с
Возвратконденсатас производства	Gк.п	% от Дп	49	= 1,44 кг/с
Температураконденсатас пр-ва	tк.п	оС	49
Температурапитательнойводы	tпв	оС	100	По расчетукотла
Температурапрямой сетевойводы	tт1	C	95
Температураобратной сетевойводы	tт2	C	70
Температурасырой водына входе вкотельную	tхв	C	5	Принимается
Температурасырой водыперед химводоочисткой	tсв	C	30	Принимается
Температурапродувочнойводы послетеплообменникапродувочнойводы	t	C	40	Принимается
Температураконденсатаот блока подогревателейсетевой воды	tкт	C	80	Принимается
Энтальпияконденсатаот блока подогревателейсетевой воды	iкт	КДж/кг	335
Температурадеаэрированнойводы последеаэратора	tдв	C	110
Параметрыпара, вырабатываемогокотлами (доредукционнойустановки)
Давление	P1	МПа	1,4	Из таблицнасы-щенногопара и водыпри давлении1,4 МПа
Температура	t1	C	194
Удельныйобъем пара	V1	м3/кг	0,14
Удельныйобъем воды	V2	м3/кг	1,15•10-3
Энтальпияпара	i1	КДж/кг	2788,4
Энтальпияводы	i1'	кДж/кг	830
Параметрыпара послередукционнойустановки:
Давление	P2	МПа	0,7	Из таблицнасы-щенногопара и водыпри давлении0,7 МПа
Температура	t2	C	164,2
Удельныйобъем пара	V1	м3/кг	0,28
Удельныйобъем воды	V2	м3/кг	1,11•10-3
Энтальпияпара	i2"	КДж/кг	2763
Энтальпияводы	i2'	КДж/кг	694
Параметрыпара, образующегосяв сепараторенепрерывнойпродукции:
Давление	P3	МПа	0,17	Из таблицнасы-щенногопара и водыпри давлении0,17 Мпа
Температура	t3	C	104,8
Удельныйобъем пара	V1	м3/кг	1,45
Удельныйобъем воды	V2	м3/кг	1,05•10-3
Энтальпияпара	i3	КДж/кг	2700
Энтальпияводы	i3'		439,4

1. Котел

2. Экономайзер

3. Распределительнаягребенка

4. Редукционноеустройство

5. Сетевойнасос

6. Подогревательсетевой воды

7. Охладительконденсата

8. Конденсатныйбак

9. Конденсатныйнасос

10. Деаэратор

11. Теплообменникпитательнойводы

12. Паровыепитательныенасосы

13. Электирческиепитательныенасосы

14.Сепараторнепрерывнойпродувки

15. Подогревательсырой воды №2

16. Подогревательсырой воды №1

17. Химводоочистка

18. Барботажныйбак

19. Канализация

20Насосысырой воды

21Подпиточныенасосы

1.РАСЧЁТ ТЕПЛОВОЙСХЕМЫ КОТЕЛЬНОЙ

Для расчетапринимаетсятепловая схемаотопительно-производственнойкотельной спаровыми котламиКЕ-6,5 для закрытойсистемы теплоснабжения.Принципиальнаятепловая схемахарактеризуетсущность основноготехнологическогопроцессапреобразованияэнергии ииспользованияв установкетеплоты рабочеготела. Она представляетсобой условноеграфическоеизображениеосновного ивспомогательногооборудования,объединенноголиниями трубопроводоврабочего телав соответствиис последовательностьюего движенияв установке.

Основнойцелью расчетатепловой схемыкотельнойявляется:

- определениеобщих тепловыхнагрузок, состоящихиз внешнихнагрузок ирасходов теплана собственныенужды, и распределениемэтих нагрузокмежду водогрейнойи паровой частямикотельной дляобоснованиявыбора основногооборудования;

- определениевсех тепловыхи массовыхпотоков, необходимыхдля выборавспомогательногооборудованияи определениядиаметровтрубопроводови арматуры.

Наименованиевеличин	Обоз.	Ед.изм.	Расчетнаяформула илиобоснование	Расчет	Значе-ние
Расчетныйрасход сетевойводы	Gсет	кг/с	Qт . (tт1-tт2)• C	12,33• 103 . (95 –70) • 4,19	117,7
Скоростьводы в трубопроводах	Vв	м/с	принимается		1,5
Диаметртрубопроводасетевой воды	dyсет	мм			300 (316)
Скоростьпара в паропроводах	Vп	м/с	принимается		30
Диаметрпаропроводана производство	dyпр	мм			125 (132)
КПДтеплообменника(сетевой воды)			принимается		0,98
Расходпара на подогревателисетевой воды	Дт	кг/с	Qт . (i2"- iкт)• 	12,33• 103 . (2763-335)•0,98	5,18
Диаметрпаропроводак теплообменникамсетевой водыдо РУ	dyт	мм			200 (175)
Диаметрпаропроводак теплообменникамсетевой водыпосле РУ	dyт	мм			250 (248)
Пароваянагрузка накотельную завычетом расходовпара на деаэрацию,подогрев сыройводы, внутрикотельныепотери	Дк'	кг/с	(Дт+ Дп)• 1,1	(5,18+ 2,94 ) • 1,1	8,95
Числокотлов	n	щт.	Дк'/ Дн	8,95/ 1,8	5
Производительностькотельнойфактическая	Дк	кг/с	Дн• n	1,8• 5	9
Диаметрмагистральногопаропроводаот котлов	dyк	мм			250 (231)
Диаметртрубопроводапитательнойводы	dyпс	мм			100 (87)
Расходподпиточнойводы на восполнениеутечек в теплосети	Gут	кг/с	1,5% от Gсет	0,015• 117,7	1,76
Диаметртрубопроводаподпитки сетевойводы	dyпс	мм			40 (38)
Количествоподпиточнойводы для производства	Gподп.п	кг/с	Дп– Gкп	2,94– 1,44	1,5
Диаметртрубопроводаконденсатас производства	dyкп	мм			32 (35)
Внутрикотельныепотери пара	Дпот	кг/с	1%от Дк	0,01• 9	0,09
Расходпара на собственныенужды	Дсн	кг/с	1%от Дк	0,01• 9	0,09
Диаметрпаропроводана собственныенужды	dyсн	мм			25 (23)
Коэффициентсобственныхнужд химводоочистки	Ксн.хво		принимаетсяиз расчетаХВО		1,1
Общееколичествоподпиточнойводы, поступающеена 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
Диаметртрубопроводаподпиточнойводы, поступающеена ХВО	dyхво	мм			65 (57)

Расчетпароводяногоподогревателясетевой воды(поз.6)
Дт = 5,18кг/с t1= 196 оС Gкт= 5,18 кг/с tкт= 80 оС tкт’= 164 оС Gсет= 117,7 кг/с tт1= 95 оС Gсет= 117,7 кг/с tт2= 70 оС tт2’= 73,7 оС
Наименованиевеличин	Обоз.	Ед.изм.	Расчетнаяформула илиобоснование	Расчет	Значе-ние
Количествотеплоты расходуемоев подогревателесетевой воды	Q1	кВт	Дт• (i1"-i2')• 	5,18• (2788-694) • 0,98	10,5•103
Температурасетевой водымежду теплообменниками(из тепловогобаланса):	tт2'	C	tт1– Q1 . с• Gсет	95– 10500 . 4,19 • 117,7	73,7
Среднийтемпературныйнапор	tб tм tб/tм t	оС	t2– tт2' t2'– tт1 (tб-tм)/2,3•ln(tб/tм)	196-73,7 164,2-95 122,3/69,2 (112,3-69,2)/2,3•ln(122,3/69,2)	122,3 69,2 1,76>1,7 40,5
Коэффициенттеплопередачитеплообменника	k		принимается		3000
Коэффициентзагрязненияповерхностейтеплообмена	b		принимается		0,85
Поверхностьнагрева пароводяногоподогревателя	H	м2	Q1 . k •t• b	10,5• 106 . 3000• 40,5 • 0,85	101,6
Кустановкепринимаем 2подогревателя	H	м2	H/2	101,6/ 2	50,8
Принимаемгоризонтальныйпароводянойподогревательтипа ТКЗ № 5 H=66,0 м2,S=0,436 м2, G=400 т/ч, l1=3150мм, l2=3150мм, H=1170мм, D=630мм, M=800мм

Расчетводоводяногоохладителяконденсата (поз.7)
Наименованиевеличин	Обозн.	Едизм.	Расчетнаяформула илиобоснование	Расчет	Значе-ние
Количествотеплоты расходуемоев подогревателесетевой воды	Q2	кВт	Дт• (i2'-iкт)• 	5,18• (694-335) • 0,98	1,8•103
Среднийтемпературныйнапор	tб tм tб/tм t	оС	t2- t2' tкт- tт2 (tб-tм)/2,3•ln(tб/tм)	164,2-73,7 80-70 90,5/10 (90,5-10)/2,3•ln(90,5/10)	90,5 10 9,05>1,7 15,9
Поверхностьнагрева охладителяконденсата	H	м2	Q2 . k •t• b	1800• 103 . 3000 •15,9 • 0,85	44,9
Кустановкепринимаем 2подогревателя	H	м2	H/2	44,9/ 2	22,45
Диаметртрубопроводаконденсата	dyкт	мм			65 (66)
ПринимаемгоризонтальныйводоводянойподогревательВВП-250 H=22,8 м2,S=0,0186 м2, G=250 т/ч, L=4930мм, H=550мм, D=273мм

РасчетСепараторанепрерывнойпродувки (поз.14)
Д’пр= 0,154 кг/с t2= 104,8 оС Gпр= 0,9 кг/с t1= 196 оС G’пр= 0,74 кг/с t2= 104,8 оС
Наименованиевеличин	Обозн.	Едизм.	Расчетнаяформула илиобоснование	Расчет	Значе-ние
Величинанепрерывнойпродувки	р		Предварительнопринимаетсяиз расчетахимводоочистки		0,1
Количествопродувочнойводы, поступающейв сепараторнепрерывнойпродувки	Gпр	кг/с	Дк• р	9• 0,1	0,9
Диаметртрубопроводапродувочнойводы	dyпр	мм			32 (29)
Степеньсухости пара	х		Принимается		0,97
Теплотапарообразования	r	кДж/кг			2244
Коэффициенттеплопотерьчерез трубыи расширительв сепараторе	2		Принимается		0,98
Количествопара получаемогов сепараторе	d	кг/кг	(i1'• 2– i3') (x • r )	( 830 • 0,98 – 439,4 ) (0,97• 2244)	0,172
Количествопара на выходеиз сепаратора	Д'пр	кг/с	d• Gпр	0,172• 0,895	0,154
Диаметрпаропроводана собственныенужды	dyпр1	мм			100 (97)
Количествопродувочнойводы, на выходеиз сепаратора	G'пр	кг/с	Gпр-Д'пр	0,895– 0,154	0,74
Диаметртрубопроводапродувочнойводы из сепаратора	dyпр2	мм			25 (27)
Удельныйобъем пара	v	м3/кг			1,45
Допускаемоенапряжениепарового объема	R	м3/м3•ч	принимается		1000
Объемрасширителянепрерывнойпродувки	Vп	м3	Д'пр• v / R	504• 1,45 / 800	0,73
Полныйобъем расширителянепрерывнойпродувки	Vp	м3	Vп• 100 / 70	0,73• 100 / 70	1,04
Расчеттеплообменникапродувочнойводы(поз.15)
G’пр= 0,74 кг/с t2= 104,8 оС Gхво= 3,78 кг/с tсв= 5 оС Gхво= 3,78 кг/с tсв‘=17,7 оС G’пр= 0,74 кг/с tпр.б= 40 оС
Наименованиевеличин	Обозн.	Едизм.	Расчетнаяформула илиобоснование	Расчет	Значе-ние
Количествотеплоты расходуемоев подогревателесетевой воды	Q3	кВт	G'пр• (i3'-iпр.б)• 	0,74• (439,4-167,7) • 0,98	197
Температурасетевой водымежду теплообменниками(из тепловогобаланса):	tсв'	C	tсв+ Q3 . с• Gхво	5+ 197 . 4,19 • 3,78	17,7
Среднийтемпературныйнапор	tб tм tб/tм t	оС	t3– tсв' tпр.б– tсв (tб-tм)/2,3•ln(tб/tм)	104,8-17,7 40-5 87,1/35 (87,1-35)/2,3•ln(87,1/35)	87,1 35 2,48>1,7 24,9
Поверхностьнагрева теплообменника	H	м2	Qсв . k •t• b	197• 103 . 3000• 24,9 • 0,85	3,1
ПринимаемгоризонтальныйводоводянойподогревательВВП-100 H=3,58 м2,S=0,0029 м2, G=45 т/ч, L=4580 мм,H=300 мм, D=114 мм

Расчетподогревателясыройводы(поз.16)
Gхво= 3,78 кг/с tсв‘=17,7 оС Gхво= 3,78 кг/с tхво= 30 оС Дср= 0,09 кг/с t1= 196 оС Gср= 0,09 кг/с t2= 164 оС
Наименованиевеличин	Обозн.	Едизм.	Расчетнаяформула илиобоснование	Расчет	Значе-ние
Количествотеплоты расходуемоев подогревателесетевой воды	Q4	кВт	Gхво• (tхво-tcв')• с	3,78• (30-17,7) • 4,19	195
Расходпара на подогревательсырой воды	Дср	кг/с	Q4 . (i1"– i2')• 	195 . (2788-694)•0,98	0,09
Диаметрпаропроводана собственныенужды	dyср1	мм			25 (23)
Диаметртрубопроводапродувочнойводы из сепаратора	dyср2	мм			10 (9)
Температурасетевой водымежду теплообменниками(из тепловогобаланса):	tсв'	C	tсв+ Q3 . с• Gхво• 	5+ 195 . 4,19 • 3,78• 0,98	17,7
Среднийтемпературныйнапор	tб tм tб/tм t	оС	t3– tсв' tпр.б– tсв (tб-tм)/2	196-17,7 164-30 176,3/134 (176,3+134)/2	176,3 134 1,3 155
Поверхностьнагрева теплообменника	H	м2	Qсв . k •t• b	195• 103 . 3000• 155 • 0,85	0,49
Принимаемгоризонтальныйпароводянойподогревательтипа ТКЗ № 1 H=3,97 м2,S=0,0032 м2, G=25 т/ч, l1=1355мм, l2=660мм, H=760мм, D=273мм, M=500мм

Расчетконденсатногобака(поз.8)
Наименованиевеличин	Обозн.	Едизм.	Расчетнаяформула илиобоснование	Расчет	Значе-ние
Общееколичествоконденсата	Gк	кг/с	Gкп+ Gкт+ Gср	1,44+ 5,18 + 0,09	6,71
Диаметртрубопроводаиз конденсатногобака	dyк	мм			80 (75)
Средневзвешеннаятемператураконденсатав баке	tк	C	(Gп• tкп+ Gт• tкт+ Gср• t2) (Gпр+ Gт+ Gср)		74,6
			(5,18• 80 + 1,44 • 49 + 0,09•164 ) 5,194 + 18,65 + 0,09
Объемконденсатногобака (на 20 мин.)	Vк	м3	Gк• vв• 20 мин. • 60 сек.	6,71• 0,001 • 20 • 60	8,05
Расчетбарботажногобака(поз.18)
Наименованиевеличин	Обозн.	Едизм.	Расчетнаяформула илиобоснование	Расчет	Значе-ние
Количествосырой водыдля разбавленияпродувочнойводы	Gхво”	кг/с	G'пр• (t”пр.б.+ tкл) tкл– tсв	0,74• (40 + 10) 10 - 5	7,4
Диаметртрубопроводасырой воды вбарботажныйбак	dy	мм			80 (79)
Объемконденсатногобака (на 20 мин.)	Vк	м3	(G’пр+Gк)• vв• 20 мин. • 60 сек.	(0,74+7,6)• 0,001 • 20 • 60	10

Расчеттеплообменникапитательнойводы(поз.11)
Gда= 10,76 кг/с tда= 104,8 оС Gхво= 3,78 кг/с tхво‘=45 оС Gда= 10,76 кг/с tпв= 100 оС Gхво= 3,78 кг/с tхво= 30 оС
Наименованиевеличин	Обозн.	Едизм.	Расчетнаяформула илиобоснование	Расчет	Значе-ние
Количествоумягченнойводы, поступающейв деаэратор	G'хво	кг/с	Gхво/ Ксн.хво	3,78/ 1,1	3,44
Диаметртрубопроводаподпиточнойводы, поступающеена ХВО	dyхво'	мм			50 (54)
Количествоводы, поступающейиз деаэратор	Gда	кг/с	Gпв+Gут	9+ 1,76	10,76
Диаметртрубопроводаподпиточнойводы, поступающеена ХВО	dyда'	мм			100 (95)
Количествотеплоты расходуемоев теплообменникепитательнойводы	Q5	кВт	Gда• (tда–tпв)• c	10,76•(105-100) • 4,19	212
Температураводы идущейв деаэратор	tхво	оС	Qпа -tsд G'хво• с • 	212 + 30 3,44 • 4,19 • 0,98	45
Среднийтемпературныйнапор	tб tм tб/tм t	оС	tпв– tхво tда– t’хво (tб-tм)/2	100-30 105-45 70/60 (70+60)/2	70 60 1,16 65
Поверхностьнагрева теплообменника	H	м2	Qпв . k •t• b	212• 103 . 3000 •65 • 0,85	1,28
ПринимаемгоризонтальныйводоводянойподогревательВВП-80 H=2,26 м2,S=0,0018 м2, G=35 т/ч, L=4410 мм,H=250 мм, D=89 мм

Расчетдеаэратора(поз.10)
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 Gхво= 3,44 кг/с tда= 45 оС Gда= 10,76 кг/с tда= 104,8 оС
Наименованиевеличин	Обозн.	Едизм.	Расчетнаяформула илиобоснование	Расчет	Значе-ние
коэффициентпотерь теплав окружающуюсреду	д		принимается		0,98
Средняятемператураводы в деаэраторе	t'ср	C	(Gк• tк+ G’хво• t’хво) (Gк+ Gхво)	6,62• 73,3 + 3,44 • 45 6,62 + 3,44	64,47
Среднеетеплосодержаниеводы в деаэраторе	i'ср	кДж/кг	t'ср• С	67,5• 4,19	270
Производительностьдеаэратора	Дд	кг/с	Gпв+ Gут	9+ 1,76	10,76
Количествопара, необходимоедля деаэоации			Дд• iд- ((Gк+ G'хво)• i'ср• д)– Д'пр• i"2 i"1		0,58
			10,76•439,4– ((6,71+3,44)•270•0,98)–0,154•2700 2788
Диаметрпаропроводана деаэрацию	dyда	мм			80 (83)
Прнимаемк установкедеаэраторатмосферныйсмешивающеготипа ДСА-50 производительностьколонки 50т/ч, давлениегреющего пара1,5 атм, температураводы 104 C
Расчетпроизводительностикотельной
Наименованиевеличин	Обозн.	Едизм.	Расчетнаяформула илиобоснование	Расчет	Значение
Производительностькотельнойрасчетная	Др	кг/с	Дт+ Дп+ Дд+ Дсн+ Дср	5,18+ 2,94 + 0,58 + 0,09 + 0,09	8,88
Процентзагрузкиработающихпаровых котлов	Кзаг	%	(Др/ Д') • 100%	(8,88/ 9 ) • 100	98,7

2. Расчетхимводоподготовки

Основнойзадачей подготовкиводы в котельныхявляется борьбас коррозиейи накипью. Коррозияповерхностейнагрева котловподогревателейи трубопроводовтепловых сетейвызываетсякислородоми углекислотой,которые проникаютв систему вместес питательнойи подпиточнойводой.

Качествопитательнойводы для паровыхводотрубныхкотлов с рабочимдавлением1,4МПа в соответствиис нормативнымидокументамидолжно бытьследующим:

- общая жесткость0,02мг.экв/л,

- растворенныйкислород 0,03мг/л,

- свободнаяуглекислота- отсутствие.

При выборесхем обработкиводы и приэксплуатациипаровых котловкачество котловой(продувочной)воды нормируютпо общемусолесодержанию(сухому остатку):величина егообуславливаетсяконструкциейсепарационныхустройств,которыми оборудованкотел, и устанавливаетсязаводом изготовителем.

Наименование	Обозн.	ед. изм.
Река			Днестр
Сухой остаток	Sив	мг/л	505
Жесткостькарбонатная	Жк	мг.экв/л	5,92
Жесткостьнекарбонатная	Жнк	мг.экв/л	1,21

2.1. ВЫБОРСХЕМЫ ПРИГОТОВЛЕНИЯВОДЫ

Выбор схемыобработки водыдля паровыхкотлов проводитсяпо трем основнымпоказателям:

Величинепродувки котлов

Жесткостьисходной воды

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

S определяетсяпо графику рис6. [2]. S= 60 мг/кг.

Сухой остатокобработаннойводы.

S_ов= S_ив+ S= 505 + 60 = 565 мг/л

Доля химическиочищенной водив питательной

₀= G_хво/ Д_к= 4,2 / 8,95 = 0,47

Продувкакотлов по сухомуостатку:

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

S_к.в- сухойостаток котловойводы, принимаетсяпо данным заводаизготовителякотлов

9,7%

Относительнойщелочностикотловой воды

Относительнаящелочностькотловой:

Щ = (40 • Щ_i• 100 %) / S_ов=40 • 5,92 •100 / 565 = 41,9 %

где 40 - эквивалентЩ мг/л

Щ_i-щелочностьхимическиобработаннойводы, мг.экв/л,принимаетсядля метода
Na-катионирования,равной щелочностиисходной воды(карбонатнойжесткости).

20%

По содержаниюуглекислотыв паре

Количествоуглекислотыв паре:

С_уг=22• Ж_к• ₀• ('+")=22• 5,92 • 0,47• (0,4+0,7)=67,39 мг/л

где '- доля разложенияНСO₃в котле, придавлении 1,4МПапринимаетсяравной 0,7

''- доля разложенияНСO₃в котле, принимаетсяравной 0,4

67,39мг/л > 20мг/л- необходимодополнительноеснижение концентрацииуглекислоты.

К установкепринимаетсяобработка водыпо схеме двухступенчатогоNa-катионирования.

2.2. РАСЧЕТОБОРУДОВАНИЯВОДОПОДГОТОВИТЕЛЬНОЙУСТАНОВКИ

Для сокращенияколичестваустанавливаемогооборудованияи его унификациипринимаютоднотипныеконструкциифильтров дляпервой и второйступени. Длявторой ступениустанавливаемдва фильтра:второй фильтриспользуетсядля второйступени в периодрегенерациии одновременноявляется резервнымдля фильтровпервой ступеникатионирования.

Скоростьфильтрованияпринята в зависимостиот жесткостиисходной воды

Ж_ив= 7,13 мг.экв/л => _ф= 15 м/ч [2].

Коэффициентсобственныхнужд химводоочистки

К^с.н._хво= 1,1

Количествосырой воды,поступающейна химводоочистку

G_с.в= К^с.н._хво• G_хво= 1,1 • 3,44 = 3,78 кг/с

Площадьфильтров

F'_ф= G_с.в/ _ф=3,78 • 3,6 / 15 = 0,9 м²

К установкепринимается2 фильтра

F_ф= F'_ф/ 2 = 0,9 / 2 = 0,45 м²

Диаметрфильтра

d'_ф=

= = 0,76 м

К установкепринимаемкатионовыефильтры № 7

Диаметрфильтра d_ф= 816 мм; высотасульфоугляl = 2 м.

Производительностьфильтров I ступениG_I = 5т/ч

Производительностьфильтров II ступениG_II =20 т/ч

СкоростьфильтрованияI ступени _I= 9 м/ч

СкоростьфильтрованияII ступени _II= 30 м/ч

Полная площадьфильтрования

F_ф^д= (• d_ф²/ 4 ) • 2 = (3,14 • 0,816²/ 4) • 2 = 1,05 м²

Полная емкостьфильтров

Е = 2 • • d_ф²• h_кат• l / 4 = 2• 3,14 • 0,816²• 300 • 2/ 4 = 627 мг.экв

Период регенерациифильтров

Т = Е / G_с.в• Ж_ив= 627 / 5,75 • 3,6 • 7,13 = 4,25 ч

Число регенерацийв сутки n = 6 раз.

Расход солина 1 регенерацию:

М_соли= • d_ф²• h_кат• l • b / 4 • 1000 = 3,14 • 0,816²• 300 • 2• 200 / 4 • 1000 = 62,72 кг

Суточныйрасход соли

G_соли= М_соли• n = 62,72 • 6 = 376,32 кг

3. Расчети выбор насосов

Подборпитательныхнасосов

В котельныхс паровымикотлами устанавливаютсяпитательныенасосы числомне менее двухс независимымприводом. Питательныенасосы подбираютпо производительностии напору.

Напор создаваемыйпитательнымнасосом:

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

где Р₁- избыточноедавление вкотле, Р₁=1,4 МПа = 12 атм.

Н_эк-гидравлическоесопротивлениеэкономайзера,принимаем Н_эк= 7 м.в.ст.

Н_с– сопротивлениенагнетающеготрубопровода,принимаем Н_с=15м.в.ст.

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

Принимаем3 электрическихнасоса 2,5 ЦВМ0,8 производительностью14 м³/ч,полный напор190 м.в.ст. и 2 насосас паровым приводомтипа 2ПМ-3,2/20производительностью3,2 м³/ч,напор 200 м.в.ст.

Подбор сетевыхнасосов

Напор сетевыхнасосов

H_сн=Н_п+ Н_с= 15 + 30 = 45 м.в.ст.

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

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

Расходсетевой водыG_сет=117,7кг/с = 423,72 т/ч

К установкепринимаем 2сетевых насосатипа 10CD-6 производительностью486 м³/ч,напор 74 м.в.ст.

Подборконденсатногонасоса

Напор развиваемыйконденсатнымнасосом

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

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

Н_ск– сопротивлениенагнетающеготрубопровода,принимаемН_ск=15м.в.ст.

Н_д– высота установкидеаэратора,принимаем Н_д= 7 м.

КоличествоконденсатаG_к= 6,71 кг/с = 24,16 т/ч

К установкепринимаем 2конденсатныхнасоса типаКС10-55/2а, напор47,5 м.в.ст.

Подборподпиточногонасоса

Напор развиваемыйнасосом

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

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

Н_ск– сопротивлениенагнетающеготрубопровода,принимаемН_ск=15м.в.ст.

Количествоподпиточнойводы G_к= 1,76 кг/с = 6,34 т/ч

К установкепринимаем 2насоса типаК8/18, производительность8 м³/ч,напор 18 м.в.ст.

Подбор насосасырой воды

Напор развиваемыйнасосом

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

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

Н_ск– сопротивлениенагнетающеготрубопровода,принимаемН_ск=20м.в.ст.

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

Количествосырой водыG_хво”= 11,18 кг/с = 40.25 т/ч

К установкепринимаем 2насоса типаК-80-50-200, производительность50 м³/ч,напор 50 м.в.ст.

4. АЭРОДИНАМИЧЁСКИЙРАСЧЕТ

Наименованиевеличин	Обозн.	Ед. изм.	Знач.	Примечание
температурауходящих газов	tух	оС	200	из расчета котла
температурахолодноговоздуха	tхв	оС	-30
коэфф. избыткавоздуха в топке	т		1,4
коэфф. избыткавоздуха в ВЭК	ух		1,6
коэфф. избыткавоздуха в трубе	тр		1,7
средняяскорость уходящихгазов	ух	м/с	8
действительныйобъем уходящихгазов	Vг	м3/кг	11,214
низшая теплотасгорания топлива	Qнр	ккал/кг	6240
расход топлива1 котлом	b	кг/с	0,325

4.1. Расчетгазового тракта(расчет тяги)

Температурагазов в началетрубы:

t_тр= t_ух• _ух+ (_тр-_ух)• t_в= 200 •1,6 + (1,7-1,6)•30 = 190 ^оС

_тр 1,7

где t_в– температуравоздуха в котельнойt_в= 25 ^оС

Сопротивлениетрения уходящихгазов:

h_тр= • (l /d_экв)• (_ух² / 2• 9,8) • _г= 0,03 • (18 / 1) • (8²/ 2 • 9,8) • 0,78= 1,38 мм в.ст.

где _г- плотностьгазов при температуре190 ^оС _г= 0,78 кг/м³

l – длина газоходапо чертежу, l =18 м.

d_экв– эквивалентныйдиаметр газохода1000 х 1000 мм, d_экв= 1 м.

- коэффициенттрения длястальных футерованныхгазоходов, = 0,03

Потеря давленияна местныесопротивления

h_м= • (_ух/ 2• 9,81) • _г = 5,8 • (8²/ 2 • 9,81) • 0,78 = 14,76 мм.в.ст.

где - сумма коэффициентместных сопротивленийпо тракту воздуха,=5,8

патрубокзабора воздуха=0,2;плавный поворотна 90°(5 шт.) =0,25*5=1,25;

резкийповорот на 90°=l,l;поворот черезкороб =2, направляющийаппарат =0,1;

диффузор=0,1;тройник напроход - 3 шт.=0,35*3=1,05

Полноеаэродинамическоесопротивлениегазового тракта

h = h_м+ h_тр+ h_з+ h_зас= 14,76 + 1,38 + 63 + 1,5 = 80,64 мм.в.ст.

где h_з– сопротивлениезолоуловителяh_з= 63 мм.в.ст.

h_зас– сопротивлениезаслонок h_зас= 1,5 м.в.ст.

6. Сечениегазоходов

f_г= V_г• b • n • (273 + t_тр) =11,214• 0,325 • 1 • (273+190)= 0,77 м²

273 • _ух 273 • 8

где n – числокотлов

Эквивалентныйдиаметр газохода

d_экв=

= = 0,99 м²

4.2.Расчетсамотяги дымовойтрубы

В зависимостиот расходатоплива b= 1,17 т/ч,зольности Аⁿ= 1,76, содержаниясеры Sⁿ= 0,08

высота дымовойтрубы принимается H=30 м.

Скоростьгазов в дымовойтрубе принимаетсяw_тр= 10 м/с

Максимальнаячасовая производительностькотельной

Q^к= b • n • Q_н^р• = 0,325 • 5 • 6240 • 0,98 = 9600 ккал/ч

Охлаждениегазов в трубе

t_тр=

= =0,1^оС/м

Внутреннийдиаметр трубы

d_вн=

= = =0,87 м

Наружныйдиаметр трубы

d_н= d_вн+ 0,02 • Н = 0,87 + 0,02 • 30 = 1,47 м

Среднийрасчетныйдиаметр

d_ср= 2 • d_н• d_вн/ (d_вн+ d_н)= 2 • 1,47 • 0,87 / (1,47 + 0,87) = 1,09 м

Потеря напорана трение вдымовой трубе

h_тр=• (H / d_ср)• (²/ 2•9,81) • = 0,03 • (30/1,09) • (10²/2•9,81)• 0,78 = 3,28 мм.в.ст.

Потеря напорана выходе издымовой трубы

h_вых= • • w_тр²/ 2 • 9,81 = 1 • 0,87 • 10²/ 2•9,81 = 4,43 мм.в.ст.

Сопротивленийдымовой трубы

h_д.тр= h_тр+ h_вых= 3,28 + 4,43 = 7,71 мм.в.ст.

Теоретическаятяга дымовойтрубы

P = H • 273 • 1,3 •( 1 – 1 ) • h_бар =

(273+ t_хв) (273 + t_тр)– ( t_тр• Н /2) 760

= 30 • 273 • 1,3 • ( 1 – 1 ) • 760 = 21,29 мм.в.ст.

(273 - 30) (273 +190) – ( 0,1 • 30 /2) 760

4.3. Расчетдымососов идутьевых вентиляторов

Расчетныйнапор дымососа

h_дым= h_м+ h_тр+ h_д.тр+ h_к+ h_з+ h_эк- P=

= 14,76 + 1,38 + 7,71 + 32 + 63 + 16 – 21,29 =113,56 мм.в.ст.

Расчетнаяпроизводительностьдымососа, м³/с(М³/2)

V_дым= V_г• b • (273 + t_тр)• 1.1 / 273 =

= 11,214 • 0,314 • (273 +190) • 1,1 / 273 = 6,57 м³/с= 23,65•10³м³/ч

Мощностьпотребляемаядымососом

N_дым= V_г• h_дым•1,1 / 102 • = 11,214 • 113,56 • 1,1 / 102 • 0,98 = 14 кВт

Напор вентилятора

h_дв= h_сл+ h_в= 60 мм.в.ст.

где h_сл– сопротивлениеслоя лежащегона решетке h_сл= 60 мм.в.ст.

h_в– сопротивлениевоздуховодов,принебрегаем.

Производительностьвентилятора

V_дв= 1,1 • V_г• _т• b • (1 – q₄/ 100) • ((273 + t_хв)/ 273) =

= 1,1 • 11,214 • 1,4 •0,325 • (1 – 10/100) •(( 273 – 30 ) / 273) =4,49 м³/с= 16,16•10³м³/ч

Принимаемвентилятортипа ВД-Бпроизводительностью10•10⁴м³/ч,напор 172 кгс/см²

Литература

1. РоддатисК.Ф. Котельныеустановки. М.:Энергия, 1975. 488с

2. Лумми А.П.Методическиеуказания ккурсовомупроекту "Котельныеустановки".Свердловск:УПИ. 1980. 20с.

3. СидельниковЛ.Н, Юренев В.Н.Котельныеустановкипромышленныхпредприятий.М.: Энергоатомиздат,1988.

4. Производственныеи отопительныекотельные./Е.Ф. Бузников,К.Ф. Роддатис,Э.Я.Берзиньш.-2-е изд., перераб.– М.: Энергатомиздат,1984.-с. 248., ил 4. ЗыковА.К. Паровые иводогрейныекотлы: Справочноепособие. – М.:Энергоатомиздат,1987.

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