Расчёт котельной

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1. Исходные данные

2. Расчет тепловой схемы котельной

3. Технико-экономические характеристики выбранного оборудования



1. Исходные данные

Составить принципиальную тепловую схему производственно-отопительной котельной промышленного предприятия и выполнить её расчет при следующих условиях:

котельная должна обеспечивать бесперебойную подачу пара и горячей воды на производственно-технологические нужды предприятия и сетевой воды на горячее водоснабжение и отопление производственных и служебных помещений предприятия и жилого поселка.

В результате расчета тепловой схемы определить необходимую максимальную паропроизводительность (мощность) котельной, выбрать тип и количество котлоагрегатов, другого основного и вспомогательного оборудования и рассчитать электрические мощности для их привода. Значения тепловых нагрузок котельной приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Значения тепловых нагрузок котельной

номер варианта

Пар на производственно- технологические нужды

Возврат конденсата с производства

Горячая вода на производство

Отопительно-вентиляционная нагрузка

Температура воды в тепло вой сети, °С

Температура греющей среды, °С

Вид сжигаемого топлива

Расход Dпр,т/ч

Давление Рпр МПа

температура tпр

температура tкпр

процент возврата µ,%

температура tпр.в

Расход Gпр.в, т/ч

Расход пара на вентиляционную нагрузку Dвент,т/ч

Расход теплоты на отопительную нагрузку Qот,МВт

В подающем трубопроводе t'тс

В обратном трубопроводе t''тс

За охладителем конд-та сетевого подогревателя tотк

За подогревателем сырой холодной воды tсл

47

9

2,3

440

86

65

90

5

2

4,4

150

70

75

45

Природный газ



2. Расчет тепловой схемы котельной

Расчет основного и вспомогательного оборудования

1)Расход пара на подогреватель горячей воды для производственных нужд предприятия определяется по формуле, кг/с(т/ч)

Где - расход горячей воды на производство, кг/с (т/ч); Св - удельная тепло емкость воды, Св - 4,19 кДж/(кг*град); tпр.в и tс.в- температуры горячей и холодной воды, °С; - энтальпия греющего пара давлением рн =0,6 МПа, кДж/кг; - энтальпия конденсата при рн = 0,6 MПа, кДж/кг; - коэффициент, учитывающий потерю теплоты в подогревателе, = 0,98.

После подстановки в формулу (1) заданных величин

2) Расход насыщенного пара в бойлерной установке для подогрева сетевой воды, циркулирующей по тепловым сетям, кг/с (т/ч)

где Qот- максимальный расход теплоты на отопление с учетом потерь в наружных сетях, кВт; - энтальпия конденсата греющего пара после охладителя конденсата, кДж/кг; в нашем примере = cн= 4,19 * 75 = 314 кДж/кг; - коэффициент, учитывающий потери теплоты в бойлерной установке и принимаемый равным 0,98.

Подставив в формулу (2) численные значения согласно варианту задания, получим

3) Расход сетевой воды, направляемой в тепловую сеть, кг/с (т/ч)

где - температуры сетевой воды в подающей и обратной ветвях тепловой сети, °С.

Подставим заданные величины:

4) Потери сетевой воды (утечки) в тепловых сетях согласно заданию принимаем 1,5 % от расхода Gт.с

(4)

5) Общий расход насыщенного пара давлением рн = 0,6 МПа для приготовления горячей воды на производственно-технические нужды предприятия, для нагрева сетевой воды, циркулирующей в тепловых сетях, и для работы приточно-вытяжных вентиляционных систем предприятия.

(5)

Понижение давления потребляемого пара из главной магистрали осуществляется простым дросселированием с помощью редукционного вентиля или клапана до 0,6 МПа.

6) Общий отпуск пара всех параметров внешним теплопотребителям

(6)

7) Расход пара на собственные нужды котельной (подогреватель сырой воды, деаэратор) оценим предварительно 6 % от отпуска пара внешним потребителям кг/с (т/ч).

(7)

В первом приближении общая паропроизводительность котельной с учетом 3% потерь пара и конденсата внутри котельной

(8)

Для уточнения расхода пара на собственные нужды котельной вы полним тепловой расчет расширителя непрерывной продувки, подогревателя сырой воды и деаэратора.

8) Для расчета расширителя (сепаратора) непрерывной продувки на рисунке 1 изображена схема использования теплоты продувочной воды с принятыми условными обозначениями. Отсепарированный в расширителе насыщенный пар давлением pн= 0,12 МПа подается в деаэратор, а горячая продувочная вода - в теплообменник для подогрева холодной сырой воды перед ХВО.

Рисунок 1 ? Схема использования теплоты непрерывной продувки

1 - расширитель или сепаратор непрерывной продувки (РНП);2 - водо-водяной подогреватель сырой холодной воды (ВВП-1)

Уравнение теплового баланса расширителя:

где Gпрод-количество продувочной воды, поступающей из паровых котлов, Gпрод = 0,03 * 5,45 = 0,163 кг/с (0,588 т/ч); - энтальпия продувочной воды при давлении 2,3 МПа, кДж/кг; - коэффициент сохранения теплоты в расширителе, принимаем 0,98; - количество пара, получаемого в расширителе, кг/с (т/ч);h'0,12 и h”0,12- энтальпии воды и насыщенного пара при давления в расширителе рн = 0,12 МПа.

Из уравнения (9) количество отсепарированного пара, кг/с (т/ч)

Количество горячей воды, выходящей из расширителя, кг/с (т/ч)

9) Расход сырой воды в котельной на восполнение всех потерь с паром и конденсатом через химводоочистку, кг/с (т/ч):

Потери от невозврата конденсата пара с производства

(12)

Потери пара и конденсата в котельной

(13)

Потери конденсата в подогревателях горячей воды для производственно-технических нужд, отопления и вентиляции (2 % от общего расхода пара в них)

(14)

Суммарные потери конденсата и котловой воды, которые необходимо восполнять питательной водой с ХВО

(15)

Расход химически очищенной воды с учетом восполнения потерь воды в тепловых сетях

(16)

Учитывая расход воды на собственные нужды химводоочистки в размере 20 % от полезной производительности ХВО, общий расход сырой воды будет равен:

(17)

10) Температура сырой воды t'св за водо-водяным подогревателем (ВВП-1) расширителя непрерывной продувки определяется из теплового баланса подогревателя (рис. 1)

уравнением

или

11) Расход пара на пароводяной подогреватель сырой воды определяется следующим образом.

Для подогрева сырой воды перед химводоочисткой от температуры = 8,63 °С до = tХBO= 30 за ВВП- 1 установлен пароводяной подогреватель поверхностного типа ПВП-2. Греющим теплоносителем этого теплообменника является редуцированный пар давлением рн = 0,12 МПа

Из уравнения теплового баланса ПВП- 2

расход пара составит:

или

12) Количество конденсата от подогревателя ПВП-2, поступающего в деаэратор с учетом 2 % потери

(22)

13) Расчёт деаэратора определяет расход пара, необходимого для подогрева в нем воды до температуры 104,8 °С. Сведем в табл. 1 характеристики потоков воды и пара, поступающих в деаэратор, а в табл. 2 - потоки питательной воды из деаэратора.

Таблица 2 - Характеристика потоков воды и пара, поступающих в деаэратор

№	Наименование потоков, поступающих в деаэратор	Обозначение	Расчёт, кг/с	Температура, °С	Энтальпия кДж/кг
1	Возврат конденсата пара с производства	Gпр	мDпр= 0,65*2,5 = 1,625	80	360
2	Конденсат пара из вентиляционной установки	Gвент	0,98Dвент=0,98*0,555= 0,544	158,8	671
3	Конденсат из подогрева теля сетевой воды отопления поселка	Gот	0,98Dот=0,98*1,843=1,806	75	314
4	Конденсат из подогревателя горячей воды для производства	Gпр.в	0,98Dпр.в=0,98*0,242=0,237	158,8	671
5	Конденсат из пароводяного подогревателя сырой воды ПВП-2	Gпвп-2	0,0624	104,8	439
6	Химически очищенная вода с ХВО	Gхво	1,416	30	126
7	Добавочный пар для подогрева воды в деаэраторе	Dд	Искомая величина	104,8	2683

деаэратор котельная теплота экономический

Таблица 3 - Потоки питательной воды из деаэратора

№	Наименование потоков, выходящих из деаэратора	Обозначение	Расчёт, кг/с	Температура, °С	Энтальпия кДж/кг
1	Питательная вода для котлов	D?	5,45	104,8	439
2	Подпиточная вода для тепловых сетей	??Gт.с	0,196	104,8	439

Для определения добавочного расхода пара на деаэрацию питательной воды составим уравнение теплового баланса деаэратора (потери теплоты в деаэраторе учтем КПД ??д = 0,98):

(23)

Подогретая в деаэраторе вода с температурой 104,8 °С подается питательным насосом в паровые котлы и подпиточным насосом в тепловые сети для восполнения утечек теплоносителя у потребителей.

После подстановки в уравнение (23) известных численных значений из табл. 2 и 3, получим:

Решая это уравнение относительно , найдем расход добавочного пара в деаэратор. Расход = 0,236 кг/с (0,85 т/ч)

Действительный расход пара на собственные нужды котельной:

(24)

Таким образом, максимальная расчётная паропроизводительность котельной с учетом 3 % потерь пара и конденсата внутри котельной

(25)

Расхождение с величиной паропроизводительности котельной, полученной по предварительному расчёту:

(2,83%) (26)

Расхождение в процентах меньше допустимых 2-3 %, поэтому дальнейшего уточнения расчёта тепловой схемы не требуется

Для необходимой при максимальном зимнем режиме паропроизво- дительности котельной = 5,609 кг/с (20,195 т/ч) выбираем для установки 2 котлоагрегата Е-16-2,4-380ГМ и Е-6,5-2,4-370ГМ Бийского котельного завода. Суммарная паропроизводительность котлоагрегатов составляет 22,5т/ч, или 6,25 кг/с, что позволяет иметь небольшой резерв на возможное увеличение теплопотребления предприятия и жилого поселка. Максимальная тепло производительность (тепловая мощность) котельной составляет

Расчет расхода топлива.

Располагаемая теплота топлива, кДж/м3,

где - низшая теплота сгорания рабочей массы топлива (35870 кДж/м3); - удельная теплота, вносимая в топку с подогретым воздухом и топливом;

Удельная теплота, вносимая в топку с подогретым воздухом, кДж/м3

где - коэффициент избытка воздуха в топочной камере (1,1); - теплоёмкости и температуры соответственно подогретого и холодного воздуха. Воздух перед подачей в топочную камеру обычно нагревают от = 30 °С до = 200 °С.

Подставим значения в формулу (29) и (28)

Расчетный расход топлива в котле:

где n - количество принятых к установке котлов, - КПД котла

Расчет мощности электродвигателей оборудования котельной установки

Питательные насосы

Питательные насосы относятся к числу наиболее важного вспомогательного оборудования котельной, поскольку они должны обеспечивать непрерывную подачу воды в котел. Запас воды в современном котле незначителен, и прекращение питания его водой может привести к полному её испарению, интенсивному разогреву и разрушению поверхностей нагрева и котла в целом.

В качестве современных питательных устройств применяют центробежные насосы высокого давления, рассчитанные на работу при температуре воды 105... 150 °С. Чтобы избежать кавитации, на входе в насос должен быть обеспечен подпор жидкости, достигаемый установкой деаэратора и насосов на разных отметках (этажах) котельной.

Центробежные насосы имеют электрический (переменного тока) привод. Для работы в аварийном режиме может быть предусмотрен и паротурбинный привод.

Расчет производительности питательных насосов производят по максимальной нагрузке котельной c запасом не менее 10 %. При определении требуемой подачи (производительности) питательных насосов следует учитывать расход воды на собственные нужды котельной.

Суммарная подача всех питательных насосов должна быть такой, чтобы при выходе из строя одного из них остальные смогли обеспечить работу котлоагрегатов с номинальной нагрузкой, м3/с:

где 1,1 - коэффициент запаса по паропроизводительности; - максимальная паропроизводительность котельной, кг/с; - плотность питательной воды при давлении и температуре в деаэраторе, кг/м3; = 954,2кг/м3

Напор, который должен обеспечить питательный насос, определяется по формуле, Па

где 1,15 - коэффициент запаса по напору; - избыточное давление пара в барабане котла и в деаэраторе, Па; - перепад давления, обусловленный разностью отметок уровней воды в барабане котла и в деаэраторе. Па; - суммарное сопротивление всасывающего и напорного трактов питательной воды, - длина питательного трубопровода от деаэратора до котла (25м).Барабан котла и деаэратор обычно расположены вверху котельной, поэтому отметки уровней воды в них примерно совпадают. Для трубопроводов горячей воды допускается принимать удельную потерю давления = 80 Па/м.

Подставим значения в формулу (32)

Расчётная мощность для привода питательного насоса, кВт



Где - КПД питательного насоса (80%)

По рассчитанной мощности подбирается тип электродвигателя и его характеристики. Все подобранные насосы заносятся в таблицу 4.

Таблица 4 - Характеристика подобранных насосов.

Назначение	Марка насоса	Подача, м3/час	Напор, м.в.с.	КПД насоса	Треб.Мощн. насоса, кВт	Эл/дв., кВт	Эл/дв.,об/мин
Gт.с.	ЦНС (ЦНСГ) 60-66	60	66	73	20,26	22	3000
??Gт.с.	ЦНЛ15/60-0,09/2	1	2,0	84	0,1	0,15	3000
Gсыр.в.	ЛМ32-6,3/20	6,3	20	87	0,7	1,5	2900
ДGпит.в	ЛМ32-5/28	5	28	88	1,3	2,2	2900

3. Технико-экономические характеристики выбранного оборудования

Технико-экономические характеристики выбранных к установке котлов, а также их паспортные данные приведены в таблице 5.



Таблица 5 - Технические характеристики котлов Е-16-2,4-380ГМ и Е-6,5-2,4-370ГМ

Устройство и принцип работы котла ДЕ-16-24-380ГМ-О (Е-16-2,4-380ГМ)

У котла ДЕ-16-24-380ГМ-О (Е-16-2,4-380ГМ) внутренний диаметр верхнего и нижнего барабанов составляет 1000 мм.

Трубы перегородки и правого бокового экрана, образующего также под и потолок топочной камеры, вводятся непосредственно в верхний и нижний барабаны. Концы труб заднего экрана привариваются к верхнему и нижнему коллекторам. Трубы фронтового экрана развальцованы в верхнем и нижнем барабанах.

В водяном пространстве верхнего барабана котла ДЕ-16-24-380ГМ-О (Е-16-2,4-380ГМ) находятся питательная труба и труба для ввода фосфатов, в паровом объёме - сепарационное устройство. В нижнем барабане размещаются устройство для парового прогрева воды в барабане при растопке и патрубки для спуска воды, перфорированные трубы для периодической продувки.

Топочная камера котла ДЕ-16-24-380ГМ-О (Е-16-2,4-380ГМ) отделена от конвективного пучка газоплотной перегородкой, в задней части которой расположено окно для входа газов в пучок. Перегородка изготовлена из плотно поставленных и сваренных между собой труб. При входе в барабаны трубы разводятся в два ряда. Вертикальная часть перегородки уплотняется вваренными между трубами металлическими проставками. Конвективный пучок котла ДЕ-16-24-380ГМ-О (Е-16-2,4-380ГМ) образован коридорно-расположенными вертикальными трубами, развальцованными в верхнем и нижнем барабанах.

Исполнение заднего экрана топки возможно в двух вариантах:

- Трубы заднего экрана топки привариваются к верхнему и нижнему коллекторам экрана, которые в свою очередь, привариваются к верхнему и нижнему барабанам. Концы коллекторов заднего экрана со стороны, противоположной барабанам, соединяются необогреваемой рециркуляционной трубой. Для защиты рециркуляционных труб и коллекторов от теплового излучения в конце топочной камеры устанавливаются две трубы, присоединённые к барабанам вальцовкой.

- С-образные трубы, образующие задний экран топки и присоединённые к барабанам вальцовкой.

У котла ДЕ-16-24-380ГМ-О (Е-16-2,4-380ГМ) перегородки в конвективном пучке отсутствуют, а необходимый уровень скоростей газов поддерживается также изменением ширины пучка. Дымовые газы проходят по всему сечению конвективного пучка и выходят через переднюю стенку в газовый короб, который размещён над топочной камерой. Далее через газовый короб дымовые газы проходят к экономайзеру, размещённому сзади котла ДЕ-16-24-380ГМ-О (Е-16-2,4-380ГМ).

В котле ДЕ-16-24-380ГМ-О (Е-16-2,4-380ГМ) применено двухступенчатое испарение. Во вторую ступень испарения внесена задняя часть экранов топки и конвективного пучка, расположенного в зоне с более высокой температурой газов. Контуры второй ступени испарения имеют необогреваемую опускную систему.

Контуры боковых экранов и конвективного пучка котла ДЕ-16-24-380ГМ-О (Е-16-2,4-380ГМ), а также фронтового экрана котла замкнуты непосредственно на барабаны. Контуры заднего экрана котла ДЕ-16-24-380ГМ-О (Е-16-2,4-380ГМ) соединяются с барабаном через промежуточные коллекторы: нижний - раздающий (горизонтальный) и верхний - собирающий (наклонный). Концы промежуточных коллекторов со стороны, противоположенной барабанам, объединены необогреваемой рециркуляционной трубой.

В качестве первичных сепарационных устройств используются установленные в верхнем барабане отбойные щиты и направляющие козырьки, обеспечивающие подачу пароводяной смеси на уровень воды. В качестве вторичных сепарационных устройств применяются дырчатый лист и жалюзийный сепаратор.

В котле ДЕ-16-24-380ГМ-О (Е-16-2,4-380ГМ) пароперегреватели вертикальные, дренируемые из двух рядов труб диаметром 51х2,5.

Для сжигания топочного мазута и природного газа на котёл ДЕ-16-24-380ГМ-О (Е-16-2,4-380ГМ) устанавливается газомазутная горелка ГМП.

Основными узлами горелки являются: газовая часть, лопаточный аппарат для завихрения воздуха, форсуночный узел с основной и резервной паромеханическими форсунками.

Котёл ДЕ-16-24-380ГМ-О (Е-16-2,4-380ГМ) комплектуется необходимым количеством арматуры и контрольно-измерительными приборами.

Перевод парового котла ДЕ-16-24-380ГМ-О (Е-16-2,4-380ГМ) в водогрейный режим позволяет, кроме повышения производительности котельных установок и уменьшения затрат на собственные нужды, связанные с эксплуатацией питательных насосов, теплообменников сетевой воды и оборудования непрерывной продувки, а также сокращения расходов на подготовку воды, существенно снижать расход топлива.

Средне эксплуатационный КПД котлоагрегата, использованного в качестве водогрейного, повышается на 2,0-2,5%.

Котёл ДЕ-16-24-380ГМ-О (Е-16-2,4-380ГМ) поставляется заказчику одним транспортабельным блоком (блок в обшивке и изоляции установленной горелкой; возможно исполнение со встроенным экономайзером) в комплекте с КИП, арматурой и гарнитурой в пределах котла, лестницами и площадками, пароперегревателем (по дополнительному договору).

Устройство и принцип работы экономайзеров ЭБ2- 236И ,ЭБ1- 330И

Экономайзер чугунный блочный предназначен для нагревания питательной воды в паровых и водогрейных стационарных котлах с рабочим давлением 2,4 МПа.

Экономайзеры состоят из пакетов труб с оребрением, соединенных между собой и заключенных в каркас с теплоизоляционной обшивкой. Комплектуются (по просьбе заказчика) коробом для подвода газов.

Движение питательной воды в трубах, составляющих общую поверхность нагрева, навстречу потоку дымовых газов.

Применение чугуна в поверхностях нагрева и соединительных деталях значительно увеличивает срок службы по сравнению со стальными экономайзерами.

Использование паровой (П) или газоимульсионной (И) очистки позволит Вам постоянно иметь чистые поверхности нагрева, а значит экономить топливо при минимальном обслуживании и полном исключении ручного труда. Экономайзеры ЭБ2-236И и ЭБ2-330И конструктивно идентичны, единственное, что различает их между собой, так это площадь поверхности нагрева. Поэтому технические характеристики экономайзеров изображены в сравнительной таблице 6.



Таблица 6 - Технические характеристики экономайзеров

Вентиляторы дутьевые центробежные ВДН-11,2-1500 и ВДН-8м-1500

Вентилятор дутьевой центробежный котельный ВДН-11,2-1500 одностороннего всасывания, из листовой углеродистой стали производства ОАО «Бийский котельный завод», предназначен для подачи воздуха в топки паровых и водогрейных котлов малой и средней мощности.

Допускается применение вентиляторов ВДН-11,2-1500 в качестве дымососов для отсасывания дымовых газов из топок газомазутных паровых и водогрейных котлов с уравновешенной тягой, а также в технологических установках предприятий различных отраслей, требующих регулирования производительности, для перемещения чистого воздуха на санитарно-технические и производственные нужды. Технические характеристики вентиляторов изображены в сравнительной таблице 7.



Таблица 7 - Технические характеристики вентиляторов

Эксплуатация вентилятора ВДН-11,2-1500 предусмотрена в следующих условиях:

температура окружающей среды (перемещаемой среды): от (-30)°С до (+40)°С;

при работе в качестве дымососа максимально допустимая температура перемещаемой среды на входе в вентиляторы (+200)°С;

умеренный и тропический климат под навесом или в помещениях, где колебания температуры воздуха несущественно отличаются от колебаний на открытом воздухе и имеется сравнительно свободный доступ наружного воздуха.

вентиляторы могут работать в качестве дымососов только при запылённости перемещаемого воздуха 0,1кг/м3.

Вентилятор ВДН-11,2-1500 исполнен с посадкой рабочего колеса на вал двигателя-привода, корпус спиральный поворотный. Направление вращения рабочего колеса - правое и левое.

Вентилятор ВДН-11,2-1500 поставляется с углом разворота нагнетательного патрубка 255°, при монтаже корпус может быть установлен с углом разворота нагнетательного патрубка от 0° до 270° через 15°.

Основными узлами вентиляторов ВДН-11,2-1500 являются: рабочее колесо, корпус (улитка), всасывающий патрубок, осевой направляющий аппарат, электродвигатель-привод, чугунный постамент. Постамент служит общим несущим элементом, на котором с помощью болтовых соединений в единый поставочный блок монтируются улитка в сборе с осевым направляющим аппаратом и двигатель с насаженным на его вал рабочим колесом.

Рабочее колесо состоит из основного диска, переднего конического диска, 16-ти назад загнутых лопаток и ступицы. Рабочие колеса отбалансированы на заводе-изготовителе, класс точности балансировки 4 (ГОСТ 22061).

С целью предотвращения перегрева подшипников электродвигателей, расположенных со стороны рабочих колёс (передних подшипников), посадочные поверхности ступиц рабочих колёс вентиляторов ВДН-11,2-1500 имеют шлицевые пазы, что обеспечивает возможность применения вентиляторов в качестве дымососов.

Сварной спиральный корпус собран из двух боковых стенок и обечайки. Для создания необходимой жёсткости торцевые стенки корпуса усиливаются оребрением из полос. К передней стенке корпуса приваривается всасывающий патрубок цилиндрической формы.

Регулирование производительности и полного давления вентилятора ВДН-11,2-1500 осуществляется осевым направляющим аппаратом. Осевой направляющий аппарат состоит из сварного цилиндрического корпуса, поворотного кольца, восьми листовых лопаток, соединенных с поворотным кольцом рычажной системой и обтекателем. Направляющий аппарат устанавливается на входе воздушного потока в корпус. Лопатки синхронно поворачиваются в направлении вращения рабочего колеса на угол от 0° до 90°. Привод лопаток направляющего аппарата осуществляется вручную либо от колонки дистанционного или автоматического регулирования.

По отдельному договору с Заказчиком с вентилятором ВДН-11,2-1500 может поставляться всасывающий карман. Всасывающий карман устанавливается на входе потока воздуха в корпус (крепится к патрубку болтами) и позволяет, изменяя направление потока на 90°, стабилизировать его и повысить КПД тягодутьевой машины.

На внутренний рынок вентиляторы ВДН-11,2-1500 поставляются без упаковки, двигатель обёрнут полиэтиленовой пленкой; на экспорт, а также в районы Крайнего Севера и труднодоступные районы вентиляторы поставляются в ящиках.

Устройство и принцип работы дымососов ДН-13-1500 и ДН-10м-1000

Дымосос центробежный котельный ДН-13-1500 одностороннего всасывания из листовой углеродистой стали производства ОАО «Бийский котельный завод» предназначен для отвода дымовых газов из топок паровых и водогрейных котлов малой и средней мощности.

Допускается применение дымососов ДН-13-1500 в технологических установках предприятий различных отраслей, требующих регулирования производительности, для отвода воздуха и других сред (газов) на санитарно-технические и производственные нужды (например, в системах газоочистки, аспирации и др.). Технические характеристики дымососов изображены в сравнительной таблице 8.



Таблица 8 - Технические характеристики дымососов

Эксплуатация дымососов ДН-13-1500 предусмотрена в следующих условиях:

- температура окружающей среды: от (-30)°С до (+40)°С; температура перемещаемой среды на входе в дымососы: от (-30)°С до (+200)°С;

- умеренный и тропический климат под навесом или в помещениях, где колебания температуры воздуха несущественно отличаются от колебаний на открытом воздухе и имеется сравнительно свободный доступ наружного воздуха.

Дымосос ДН-13-1500 исполнен с посадкой рабочего колеса на вал двигателя-привода; корпус спиральный поворотный. Дымососы ДН-13-1500 поставляются с углом разворота нагнетательного патрубка 255°; при монтаже корпус может быть установлен с углом разворота нагнетательного патрубка от 0° до 270° через 15°. Направление вращения рабочего колеса - правое и левое.

Основными узлами дымососов ДН-13-1500 являются: рабочее колесо, корпус (улитка), всасывающий патрубок, осевой направляющий аппарат, электродвигатель-привод, чугунный постамент. Постамент служит общим несущим элементом, на котором с помощью болтовых соединений в единый поставочный блок монтируются улитка в сборе с осевым направляющим аппаратом и двигатель с насаженным на его вал рабочим колесом.

Рабочее колесо состоит из основного диска, переднего конического диска, 16 назад загнутых лопаток и ступицы. Рабочие колеса отбалансированы на заводе-изготовителе, класс точности балансировки 4 (ГОСТ 22061).

С целью предотвращения перегрева подшипников электродвигателей, расположенных со стороны рабочих колес (передних подшипников), посадочные поверхности ступиц рабочих колес вентиляторов выполняются со шлицевыми пазами.

Сварной спиральный корпус собран из двух боковых стенок и обечайки. Для создания необходимой жесткости торцевые стенки корпуса усиливаются оребрением из полос. К передней стенке корпуса приваривается всасывающий патрубок цилиндрической формы. Для увеличения долговечности корпус дымососа имеет дополнительный броневой лист по образующей обечайки.

Регулирование производительности и полного давления дымососа осуществляется осевым направляющим аппаратом. Осевой направляющий аппарат состоит из сварного цилиндрического корпуса, поворотного кольца, восьми листовых лопаток, соединенных с поворотным кольцом рычажной системой и обтекателем. Направляющий аппарат устанавливается на входе воздушного потока в корпус. Лопатки синхронно поворачиваются в направлении вращения рабочего колеса на угол от 0 до 90°. Привод лопаток направляющего аппарата осуществляется вручную либо от колонки дистанционного или автоматического регулирования.

По отдельному договору с Заказчиком с дымососом ДН-13-1500 может поставляться всасывающий карман. Всасывающий карман устанавливается на входе потока воздуха в корпус (крепится к патрубку болтами) и позволяет, изменяя направление потока на 90°, стабилизировать его и повысить КПД тягодутьевой машины.

На внутренний рынок дымососы ДН-13-1500 поставляются без упаковки, двигатель обернут полиэтиленовой пленкой; на экспорт, а также в районы Крайнего Севера и труднодоступные районы дымососы поставляются в ящиках.

Устройство и принцип работы горелки газомазутной ГМП-16 и ГМГ-4

Горелки газомазутные ГМП-16 производства ОАО «Бийский котельный завод» предназначены для раздельного сжигания природного газа и топочного мазута и используются с паровыми газомазутными котлами типа ДЕ-ГМ, а также с водогрейными котлами, разработанными на базе паровых котлов ДЕ-ГМ. Допускается кратковременное совместное сжигание газа и мазута во время перехода с одного вида топлива на другой. Технические характеристики горелок изображены в сравнительной таблице 9.

Таблица 9 - Технические характеристики горелок

Горелки ГМП-16 выпускаются правого направления вращения воздуха (в случае необходимости есть возможность изготовления горелки левого направления вращения воздуха).

Правым считается направление вращения воздуха по часовой стрелке, если смотреть на горелку с фронта котла, левым - против движения часовой стрелки.

Горелки ГМП-16 по способу организации аэродинамики факела относятся к вихревым, по количеству воздушных потоков - к однопоточным.

Основными элементами горелки ГМП-16 являются: паромеханическая форсунка, газовая часть, лопаточный завихритель воздуха, опора.

Распыливание жидкого топлива в горелке осуществляется паромеханической быстросъемной форсункой.

Паромеханическая форсунка состоит из: топливного ствола, паровой трубы, топливного завихрителя, парового завихрителя, распределительной шайбы, накидной гайки, корпуса, фланца, скобы и винта.

Топливный ствол и паровая труба крепятся к корпусу, при этом топливный ствол располагается концентрично внутри паровой трубы.

Жидкое топливо по топливному штуцеру, и пар по паровому штуцеру, подаются в топливный и паровой каналы фланца и дальше в одноименные каналы в корпусе. Из корпуса жидкое топливо попадает в топливный ствол, а пар в кольцевой канал между наружной поверхностью топливного ствола и внутренней поверхностью паровой трубы.

Топливный завихритель, паровой завихритель, распределительная шайба и накидная гайка образуют распыливающую головку форсунки.

В распыливающей головке, которую образуют топливный завихритель, паровой завихритель, распределительная шайба и накидная гайка, жидкое топливо через отверстия распределительной шайбы поступает в кольцевой канал топливного завихрителя и далее, по тангенциальным каналам, попадает в камеру завихрения, приобретая поступательно-вращательное движение. Выходя из сопла топливного завихрителя в виде пленки, жидкое топливо распадается на мелкие капли, образуя конус распыла.

Паровой завихритель имеет тангенциальные каналы для закручивания парового потока, камеру завихрения и выходное отверстие.

Пар, выходя закрученным потоком рядом с соплом топливного завихрителя, участвует в процессе распыливания топлива.

Направление закрутки топлива и пара предусмотрено в одну сторону.

Направление закрутки топлива и пара противоположно закрутке воздуха.

Рабочей поверхностью распределительной шайбы является поверхность, к которой примыкает топливный завихритель. Необходимая плотность между распыливающими деталями достигается за счет высокой чистоты прилегающих поверхностей.

Для сохранения характеристик форсунки в течение срока эксплуатации и уменьшения износа, топливный завихритель, паровой завихритель и распределительная шайба изготавливаются из стали ХВГ с последующей термообработкой, а их проточные и уплотняющие поверхности имеют высокую чистоту обработки.

На фронтальной плоскости горелки имеются газоподводящий патрубок и патрубки для установки запально-защитного устройства и фотодатчика.

Регулировать глубину вхождения распыливающей головки форсунки относительно воздушного завихрителя и ориентировать форсунку (менять угол) относительно оси горелки или топки при проведении пусконаладочных работ позволяет крепление фланца.

Газовая часть представляет собой устройство, состоящее из газового кольцевого коллектора с газовыводящими отверстиями и подводящей трубы.

Кольцевой коллектор в сечении имеет прямоугольную форму. К торцу газового коллектора присоединен обтекатель для плавного входа воздуха в воздухонаправляющее устройство (ВНУ). Внутри газового коллектора приварена разделительная обечайка, позволяющая равномерно распределять газ по коллектору при наличии одной газоподводящей трубы и сравнительно высокой скорости газа на входе в коллектор.

Газовыводные отверстия в коллекторе расположены в один ряд. Сечение и шаг газовых отверстий рассчитаны с учётом оптимального внедрения газовых струй в воздушный поток.

Лопаточный завихритель правой или левой закрутки воздушного потока является одним из основных узлов в проточной части ВНУ горелки. Завихритель состоит из профильных лопаток, внутренней и внешней обечаек. Профильные лопатки позволяют уменьшить (по сравнению с прямыми) аэродинамическое сопротивление ВНУ.

Чугунная или стальная сварная опора виде кольца с цилиндрическими выступами с обеих сторон предназначена для крепления горелки к фронту камеры двухступенчатого сжигания топлива.

Устройство и принцип работы деаэратора ДА-5/4

Основными элементами деаэратора ДА-5/4 являются: деаэраторный бак, деаэрационная колонка и гидрозатвор.

Деаэраторный бак представляет собой горизонтальный, цилиндрический сосуд с эллиптическими днищами и патрубками входа и выхода рабочей среды, подключения трубопроводов и арматуры. Бак имеет две опоры, одна из которых подвижная.

Колонка деаэратора ДА-5/4 представляет собой цилиндрическую обечайку с эллиптическим днищем, патрубками для подвода и отвода рабочей среды. В верхней части колонки расположены две перфорированные тарелки с водосливами. В нижней - барботажное устройство, состоящее из барботажной тарелки и поддона с пароперепускной и двумя водоперепускными трубами.

Верхняя часть пароперепускной трубы сообщается с паровым объёмом над барботажной тарелкой, нижняя часть - с водяным объёмом поддона.

Водоперепускные трубы соединяют водяной объём барботажной тарелки с водяными объёмами поддона и бака.

Колонки устанавливаются на баках, в противоположной отводу деаэрированной воды стороне, с целью обеспечения максимального времени выдержки воды и необходимой вентиляции парового объёма бака.

В деаэраторе ДА-5/4 применяются гидрозатворы: гидрозатвор от повышения давления защищает деаэратор от превышения допустимого давления, гидрозатвор переливной - от опасного повышения уровня воды в бак.

Комбинированное предохранительное устройство состоит из двух самостоятельных гидрозатворов, объединённых в общую гидравлическую систему, и расширительного бачка.

Расширительный бачок служит для накопления объёма воды, необходимого для автоматического заливания воды в устройство после устранения нарушения в работе деаэрационной установки.

Диаметр гидрозатвора от повышения давления выбирается, исходя из наибольшего допустимого давления в деаэраторе при работе гидрозатвора 0,17 МПа и максимально возможного в аварийной ситуации расхода пара в деаэратор при полностью открытом регулирующем клапане и максимальном давлении в источнике пара.

В деаэраторе ДА-5/4 применена двухступенчатая схема дегазации: первая ступень - струйная; вторая - барботажная, обе ступени дегазации размещены в деаэрационной колонке.

Потоки воды для деаэрации (из водоподготовительной установки, конденсат производства и др.) поступают в колонку в смесительный объём верхней тарелки и через водослив - на перфорированную её часть. Через отверстия вода стекает струями на нижерасположенную перепускную перфорированную тарелку, после которой струями сливается в барботажное устройство колонки.

Греющий пар подаётся в бак и, проходя к деаэрационной колонке, способствует вентиляции парового объёма бака. Температура пара, поступающего в бак, не должна превышать 250°С.

В струйном отсеке колонки происходит нагрев воды (до температуры, близкой к температуре насыщения, соответствующей давлению в колонке), грубая дегазация воды и конденсация большей части пара.

В деаэраторе ДА-5/4 пар, поступая под непровальную тарелку барботажного устройства и проходя через её отверстия, подвергает воду на ней интенсивной обработке. Площадь отверстий принята такой, что при минимальной тепловой нагрузке под тарелкой образуется устойчивая паровая подушка, исключающая провал воды через отверстия.

При давлении в паровой подушке 130 мм вод.ст. в работу включается пароперепускная труба, по которой в обвод барботажной тарелки отводится избыточный пар. Нижний конец пароперепускной трубы, погружённый в водяной объём поддона, образует гидрозатвор. Заливка гидрозатвора обеспечивается постоянной подачей части воды через водоперепускную трубу, соединяющую поддон с водяным объёмом барботажной тарелки. Перелив деаэрируемой воды в бак с барботажной тарелки осуществляется по другой водоперепускной трубе.

На барботажной тарелке осуществляется догрев воды до температуры насыщения и удаление микроколичеств газа, т.е. глубокая дегазация воды.

Оставшаяся парогазовая смесь (выпар) отводится из верхней части колонки через патрубок.

Процесс дегазации завершается в деаэраторном баке, где происходит выделение из воды мельчайших пузырьков газов за счёт отстоя и разложения бикарбонатов. Технические характеристики деаэратора приведены в таблице 10.

Таблица 10 - Технические характеристики атмосферного деаэратора ДА-5/4

Устройство и принцип работы теплообменников

Устройство и принцип работы водоводяного подогревателя ПВ1 76х2-Г-1,0

Секционные подогреватели состоят из кожухотрубных секций, соединенных в блоки заданной теплопроизводительности с помощью соединительных калачей. Для присоединения к трубопроводам сетевой воды между корпусами подогревателей и трубопроводами устанавливаются переходные патрубки.

Каждая секция представляет собой неразборный блок, состоящий из корпуса, трубных досок, трубок поверхности теплообмена. Корпуса секций подогревателей выполняются из стальных труб и соединяются между собой штуцерами. Разъемное исполнение секций позволяет осуществлять организацию производства, транспортировки и сборки на месте блоков с различным числом однотипных секций, в зависимости от назначения, температурного режима, площади теплообмена и т.д.

В подогревателях вода, предназначенная для подогрева, движется по трубам трубной системы, а нагревающая вода движется в межтрубном пространстве с соблюдением принципа противотока. Технические характеристики указаны в таблице11.



Таблица 11 - Технические характеристики теплообменника ПВ1 76х2-Г-1,0

Устройство и принцип работы пароводяного подогревателя ПП2-9-7-II

Подогрев воды осуществляется за счёт охлаждения и конденсации греющего пара.

Подогреватель ПП2-9-7-II изготавливается с плоскими днищами, с поверхностью теплообмена 9 м2, рабочим давлением 0,7 МПа, двухходовый по воде.

Пароводяной подогреватель ПП2-9-7-II представляет собой кожухотрубчатый аппарат горизонтального типа, состоящий из трубной системы, передней и задней водяных камер и задней крышки. Трубная система включает в себя две трубные доски с завальцованными в них теплообменными латунными трубками Ш16 мм с толщиной стенки 1 мм.

Для подвода и отвода греющей и нагреваемой сред у подогревателя ПП2-9-7-II имеются патрубки, позволяющие установить запорную арматуру и обвязочные трубопроводы.

В подогревателе ПП2-9-7-II греющий пар поступает в межтрубное пространство и имеет один ход. Нагреваемая вода движется по трубам трубной системы и имеет два хода за счёт перегородок в передней камере. Вследствие этого увеличивается скорость нагреваемой воды и повышается коэффициент теплоотдачи.

Конструкция подогревателя ПП2-9-7-II с «плавающей головкой», благодаря жёсткому креплению передней трубной доски и свободному перемещению задней трубной доски вместе с внутренней крышкой трубной системы, компенсирует тепловые удлинения трубной системы из-за разности температур её и стенок корпуса и обеспечивает надёжную работу подогревателя.

С помощью вентиля, установленного на трубопроводе, подводящем пар, регулируется работа подогревателя по температуре или расходу теплоносителя (пара).

Получение номинального расхода нагреваемой воды в подогревателе, в соответствии с температурными режимами их работы, осуществляется путём контроля за температурой рабочих сред, их давлением, за действием предохранительных клапанов, воздухоотводящих вентилей, уровнем конденсата, за состоянием конденсатоотводчиков.

Подогреватель ПП2-9-7-II изготавливается из углеродистой стали.

Технические характеристики пароводяного подогревателя указаны в таблице 12.



Таблица 12 - Технические характеристики подогревателя ПП2-9-7-II

Размещено на Allbest.ru