Тепловой расчет котлоагрегатов
Расчет тепловой нагрузки на систему отопления. Подбор вентилятора по полному напору и его мощности. Докотловая обработка воды в водогрейных котельных установках. Требования к качеству питательной воды котлоагрегатов. Составление теплового баланса.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 06.05.2012 |
Размер файла | 1,8 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Исходные данные
Тему для выполнения курсовой работы выбираем по последним двум цифрам своей зачетки из таблицы тем к/р ТГУ[1] .
Мой объект - Школа, объёмом V=4700 м3
Количество человек N=350чел. Используемое топливо -газ-12
t5=-28C наиболее холодная пятидневка СНиП 23-01-99
Z=180сут. число суток в отопительного периода СНиП 23-01-99
Потребность в насыщенном паре: нет
Qрн=4237 мДж/кг
Введение
Котельным агрегатом называется энергетическое устройство для получения пара, или горячей воды заданного давления и температуры и в заданном количестве (р, МПа; t,оС; Q,, т/ч). Часто это устройство называют парогенератором, ибо в нем происходит генерация пара, или просто паровым котлом. Более правильно современное название, утвержденное ГОСТ 3619--76. Если конечным продуктом является горячая вода заданных параметров (давления и температуры), используемая в промышленных технологических процессах и для целей отопления промышленных, общественных и жилых зданий, то устройство называют водогрейным котлом. Таким образом, все котлоагрегаты можно подразделить на два основных класса: паровые и водогрейные.
Котлоагрегаты подразделяют на группы котлов малой, средней и большой паропроизводительности и тепло производительности.
Совокупность котельного агрегата и вспомогательных устройств и механизмов, необходимых для производства пара или горячей воды, называется котельной установкой. Котельная установка состоит из котлоагрегата, представляющего собой барабан; коллекторов; системы расположенных по стенкам кипятильных экранных труб, соединяющих барабан и коллекторы; опускных труб, по которым вода из верхнего барабана поступает в расположенные внизу коллекторы; пароперегревателя , предназначенного для перегрева до заданной температуры насыщенного чара, получаемого в котле. Повышение температуры пара ведет к повышению экономичности установки в целом (в водогрейных котлах пароперегревателя нет).
К числу важнейших элементов котлоагрегата относятся:
топка -- устройство, в котором происходит преобразование связанной химической энергии топлива в тепловую энергию продуктов сгорания;
водяной экономайзер , служащий для подогрева питательной воды до ее поступления в котел. Подогрев воды осуществляется горячими газами, покидающими котельный агрегат, что также повышает экономичность котельной установки за счет использования теплоты горячих газов;
воздухоподогреватель , предназначенный для подогрева воздуха перед его поступлением в топку горячими газами, покидающими котлоагрегат. Движение воздуха через воздухоподогреватель и воздуховоды к топке показано светлыми стрелками.
Поверхности элементов котлоагрегата, которые с одной стороны омываются горячими газами, а с другой -- паром, водой или воздухом, воспринимающими теплоту, передаваемую от газов через металлическую стенку, называются поверхностями нагрева. Площадь поверхности нагрева выражается в м2. К оборудованию котлоагрегата относятся также:
обмуровка , представляющая собой стены топки (или, иначе, топочной камеры) и газоходов, т. е. каналов, по которым движутся в заданном направлении дымовые газы. Обмуровка держится на каркасе , т. е. металлической конструкции, заключенной в обмуровку и опирающейся на фундамент, на которой монтируют все части котельного агрегата;
арматура и гарнитура -- устройства, предназначенные для обслуживания и эксплуатации котлоагрегата.
Расчёт тепловых нагрузок на объект
Расчет тепловой нагрузки на систему отопления
Тепловая нагрузка по характеру распределения по времени делится на сезонную и круглогодичную.
Сезонная тепловая нагрузка (расходы тепла на отопление и вентиляцию) зависит в основном от климатических условий и имеет постоянный суточный и переменный годовой график потребления.
Круглогодичная тепловая нагрузка (расход тепла на горячее водоснабжение) в меньшей степени зависит от температуры наружного воздуха и имеет очень неравномерный суточный и постоянный годовой график потребления тепла.
Расчетную тепловую нагрузку определяют отдельно для теплого и холодного периодов года.
Для холодного периода она определяется как сумма максимальных расходов тепла на все виды потребления тепла
, [кВт]
где Qот, Qв, Qгв - максимальный расходы тепла соответственно на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение
Максимальный тепловой поток (тепловую нагрузку) на отопление определяем по формуле кВт, определятся по формуле для укрупненных расчетов:
Qоmax = бqоVн(ti - tо)knm·10-3=0,95*0,454*4700*(16-(-35))*1,05*10-3=108,55174 кВТ
где б =0,95 - поправочный коэффициент, учитывающий район строительства здания, принимается по табл.
tо, °С |
0 |
-5 |
-10 |
-15 |
-20 |
-25 |
-30 |
-35 |
-40 |
-45 |
-50 |
-55 |
|
б |
2,05 |
1,67 |
1,45 |
1,29 |
1,17 |
1,08 |
1,0 |
0,95 |
0,90 |
0,85 |
0,82 |
0,80 |
qо - удельная отопительная характеристика здания при tо °С, принимается для жилых зданий по таблице 5
VН - объем здания по наружному обмеру выше отметки ±0,000
knm - повышающий коэффициент для учета потерь теплоты теплопроводами, проложенными в неотапливаемых помещениях, принимается в соответствии со СНиП 2.04.05-91*, равным 1,05;
Qоmax - максимальный тепловой поток (тепловая нагрузка) на отопление, МВт (Гкал/ч);
ti - средняя расчетная температура внутреннего воздуха отапливаемых зданий
tо - расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления, °С, принимается по СНиП 23-01-99 или по СНиП 2.01.01-82 (в зависимости от года постройки) для наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 или по данным местной метеостанции;
Расчёт тепловой нагрузки на систему вентиляции
При отсутствии проекта вентилируемого здания расчетный расход теплоты на вентиляцию, кВт, определятся по формуле для укрупненных расчетов:
Qоv = Vнqv (ti - tо) ·10-3= 4700*0,105*(16-(-35))*10-3 =25,163 [кВт]
qv - удельная вентиляционная характеристика здания, принимается по расчету; ti - средняя температура внутреннего воздуха вентилируемых помещений здания, °С
Расчёт нагрузки на систему горячего водоснабжения
Качество холодной и горячей воды, подаваемой на хозяйственно-питьевые нужды должно соответствовать требованиям ГОСТ 2874-82* «Вода питьевая».
Температуру горячей воды в местах водоразбора следует предусматривать в соответствии со СНиП 2.04.01-85*:
Для потребителей, которым необходима горячая вода с температурой выше указанной, следует для догрева воды предусматривать местные водонагреватели. Расчетный расход теплоты, Вт, на подогрев воды для нужд горячего водоснабжения определяется:
в отопительный период
qзhm = ghитmcс (th - tcз) (1 + Kтп) /(24·3600) = 8*350*1*4,187*(55-5)*(1+0,3)/(24*3600)=8,82[кВт]
ghит - норма расхода горячей воды на горячее водоснабжение на единицу измерения для потребителя, принимается для жилых зданий по табл. (СНиП 2.04.01-85*) или по утвержденным местными органами власти средние в сутки, (табл. 1-5);
m. - количество единиц измерения, отнесенное к суткам или сменам (число жителей, учащихся в учебных заведениях, мест в больнице и т.п.);
th - средняя температура горячей воды принимается для закрытой системы теплоснабжения равной 55,
c - удельная теплоемкость горячей воды, принимается 4,187 кДж/(кг·°С) [ ккал/(кг·°С)];
с - плотность горячей воды, принимается равной 1 кг/л;
tcз - температура холодной (водопроводной) воды в отопительном периоде, принимается при отсутствии данных 5 °С;
Kтп - коэффициент, учитывающий тепловые потери системой горячего водоснабжения (стояками, подающими и циркуляционными трубопроводами, полотенцесушителями и пр.), принимаемому по табл. в зависимости от степени благоустройства. (кmn? 0.15 - 0.35)
Для холодного периода она определяется как сумма максимальных расходов тепла на все виды потребления тепла
=108,55+25,163+8,82=142,513 [кВт]
Расчёт топлива
Состав рабочей массы по заданию: СН4 =38,70%; С2Н6 =22,60%; С3Н8 =10,70%; С4Н10 =2,70%; С5Н12 =0,70%; С6Н14 =0%; N2=23,80%; H2S=0.80
Расчёт теоретическое количество воздуха
V=0.0476*=0.0476*((0+0)*1.5*0.80+(1+4/4)*38.70+(2+6/4)22.60+(3+8/4)*10.70+(4+10/4)*2.70+(5+12/4)*0,70)+(6+14/4)*0+(7+16/4)*0+(8+18/4)*0=1.2+77.4+79.1+53.5+17.55+5.6=234.35*0.0476=11.155 нм/ нм
где m и n - число атомов углерода и водорода в углеводородных соединениях, например, для метана CH m=1; n=4: этана СH m=2: n=6: и т.д.
Расчёт теоретического объема азота
V=0.79*V+=0,79*11.155+79/100=9.65 нм/нм
Расчёт объема сухих трехатомных газов
V = 0,01 * [СО + СО + Н2S + ] =0,01(1*0+2.0+2*1,4+3*0.80+1*38.70+2*22.60+3*10.70+4.2.70+5*0.70+24.6)=0.80+38.7+45.2+32.1+10.8+3.5=1.31 нм / нм
Расчёт теоретического объема водяных паров
V=0.01+0.016 =0,01*(0.80+2*38.70+3*22.60+4.10.70+5*2.70+6*0.70)+0,016*11.155=77.1+67.8+42.8+13.5+4.2+0.8+0.178=2.06 нм / нм
Полный объем водяных паров определяется по формуле
V= V+0.016 =2,16+1,016*0,15*9,77=3,65 нм / нм
Полный объем дымовых газов (твердого, жидкого, газообразного топлива)
V=1.31+9.6+2.06(1,1-1)*11.155=13.2нм/ нм
Расчёт энтальпии воздуха и продуктов сгорания
Газопровод |
Энтальпия кДж/м3 при б=1 и с=101,3 кПа |
Температура, °С |
||||||
100 |
200 |
400 |
600 |
800 |
1000 |
|||
Саратов-Москва |
1740 |
3516 |
7210 |
11102 |
15176 |
19421 |
||
1480 |
2978 |
6046 |
9259 |
12594 |
16041 |
|||
3239 |
6494 |
13256 |
20361 |
27770 |
35462 |
По результатам таблицы строят зависимости энтальпии газов от температуры при коэффициентах избытка воздуха равных а = 1 и а = 2.Энтальпия газов при значениях 2>б>1 определяют путем интерполяции между кривыми =1 и а=2 диаграммы J-t см.
Водогрейный котел REX-F мощностью 80 - 1300 кВт
Максимальная рабочая температура 110°С.
Максимальное рабочее давление 5 и 6 бар.
REX - двухходовой котел реверсивной топкой и горизонтальными дымовыми трубами, предназначен для использования жидких и газообразных видов топлива.
Котел сочетает в себе великолепные качества: надежность в работе, большой срок службы при высоком КПД, что гарантируется:
- фланцевой фронтальной плитой без Т-образного соединения с топкой
- выпуклой задней частью топки и задней плиты
- большим объемом воды
- конструкцией с защитой от накипи и конденсата
- реверсивным открыванием дверцы
- корпусом, который завершен легко монтируемыми стальными конструкциями
Модель |
Мощность котла |
Мощность горелки |
КПД |
Противо-давление топки |
Длина горелочной трубы |
Отверстие для горелки |
Размеры |
Диаметр |
Вес |
|||||
Объем воды |
||||||||||||||
(H x L x P) |
дымохода |
|||||||||||||
кВт |
кВт |
100% |
30% |
|||||||||||
мбар |
мм |
мм |
мм |
мм |
кг |
л |
||||||||
REX 7 F |
80 |
85 |
94,34 |
94,8 |
0,9 |
200-250 |
130 |
1030 |
750 |
994 |
200 |
216 |
105 |
Модель дымохода |
Мощность котла |
Мощность горелки |
КПД |
Противодавление топки |
Длина горелочной трубы |
Отверстие для горелки |
Размеры |
Диаметр |
Вес |
Объем воды (H x L x P) |
||||
кВт |
кВт |
100% |
30% |
мбар |
мм |
мм |
мм |
мм |
кг |
л |
||||
REX 7 |
70 |
76 |
92,11 |
90,18 |
0,8 |
200-250 |
130 |
1030 |
750 |
994 |
200 |
216 |
105 |
|
REX 8 |
80 |
87 |
91,95 |
90,23 |
1.0 |
200-250 |
130 |
1030 |
750 |
994 |
200 |
216 |
105 |
|
REX 9 |
90 |
98 |
91,84 |
90,3 |
0,8 |
200-250 |
130 |
1030 |
750 |
1119 |
200 |
258 |
123 |
|
REX 10 |
100 |
109 |
91,74 |
90,4 |
1 |
200-250 |
130 |
1030 |
750 |
1119 |
200 |
258 |
123 |
|
REX 12 |
120 |
131 |
91,6 |
90,45 |
1,1 |
200-250 |
130 |
1030 |
750 |
1119 |
200 |
258 |
123 |
|
REX 15 |
150 |
163 |
92,02 |
91,15 |
1,2 |
200-250 |
160 |
1080 |
800 |
1364 |
250 |
346 |
172 |
|
REX 20 |
200 |
218 |
91,74 |
91,36 |
1,9 |
200-250 |
160 |
1080 |
800 |
1364 |
250 |
346 |
172 |
|
REX 25 |
250 |
272 |
91,91 |
90,4 |
2 |
200-250 |
160 |
1080 |
800 |
1614 |
250 |
431 |
220 |
|
REX 30 |
300 |
325 |
92,3 |
90,62 |
2 |
200-250 |
180 |
1180 |
900 |
1614 |
250 |
475 |
300 |
|
REX 35 |
350 |
380 |
92,11 |
90,5 |
2,9 |
200-250 |
180 |
1180 |
900 |
1864 |
250 |
542 |
356 |
|
REX 40 |
400 |
434 |
92,38 |
90,81 |
4,1 |
230-280 |
225 |
1190 |
940 |
1872 |
250 |
584 |
360 |
|
REX 50 |
500 |
542 |
92,35 |
90,71 |
4,2 |
270-320 |
225 |
1380 |
1160 |
1946 |
300 |
853 |
540 |
|
REX 62 |
620 |
672 |
92,26 |
90,68 |
6,4 |
270-320 |
225 |
1380 |
1160 |
2235 |
300 |
963 |
645 |
|
REX 75 |
750 |
813 |
92,25 |
90,6 |
5,2 |
270-320 |
280 |
1510 |
1290 |
2247 |
350 |
1205 |
855 |
|
REX 85 |
850 |
921 |
92,29 |
90,73 |
7,2 |
270-320 |
280 |
1510 |
1290 |
2247 |
350 |
1205 |
855 |
|
REX 95 |
950 |
1030 |
92,23 |
90,7 |
5,2 |
270-320 |
280 |
1510 |
1290 |
2497 |
350 |
1417 |
950 |
|
REX 100 |
1020 |
1106 |
92,22 |
90,65 |
4 |
270-320 |
280 |
1660 |
1440 |
2497 |
400 |
1843 |
1200 |
|
REX 120 |
1200 |
1301 |
92,24 |
90,67 |
5,5 |
270-320 |
280 |
1660 |
1440 |
2497 |
400 |
1843 |
1200 |
|
REX 130 |
1300 |
1409 |
92,26 |
90,61 |
6,5 |
270-320 |
280 |
1660 |
1440 |
2497 |
400 |
1843 |
1200 |
Стандартная комплектация:
Внешний корпус с высокоплотной изоляцией
Алюминиевые вставки в дымогарные трубы
Инструмент для чистки
Панель управления:
-1 световой индикатор напряжения
-2 регулировочных термостата котла
-1предохранительный термостат - с ручной перезарядкой
-1 термостат запуска насоса рециркуляции
-1 переключатель горелки
-1 переключатель насоса рециркуляции
-1 термометр котла
Дополнительные опции:
Панель управления с цифровым контроллером RVA 43 для одноступенчатых и двухступенчатых горелок
Панель управления с цифровым контроллером RVA 63 для модулирующих горелок
Датчик бойлера для погодо-зависимых контроллеров RVA
Составление теплового баланса
Целю расчета теплового баланса является определение расхода топлива. Величина расхода топлива для паровых и водогрейных котлов вычисляется по формуле, полученной из уравнения «прямого» баланса теплогенератора:
B=
КПД парогенератора либо задается, если выполняется конструктивный расчет, либо вычисляю г по уравнению «косвенного» баланса теплогенератора.
- для газа
Расчет теплового баланса начинают с вычисления располагаемой теплоты рабочей массы топлива по формуле:
Q- для газа
При проверочном расчете котла определяют относительные потери теплоты (
Величина потерь теплоты с уходящими газами вычисляется по формуле:
q(100-q
жидкого топлива и газа q
Для вычисления q2 в поверочном расчете необходимо предварительно выбрать (задаться) температурой уходящих газов t=2000С, а затем по диаграмме -J-t дымовых газов по этой температуре и коэффициенту избытка воздуха в уходящих газах . определяю энтальпию уходящих газов Jух.г.=3600 кДж/кг
Вообще температура уходящих газов выбирается как результат технико-экономических расчетов эффективности использования топлива в парогенераторе.
Предварительно температуру уходящих дымовых газов в конденсационных водогрейных котлах температуру уходящих дымовых газов можно принять в диапазоне - (40?50 0С)
Температуру воздуха принимаю равной температуре котельной (помещения) в которой находится котел
Тепловые потери от химического недожога топлива- q (принимают в пределах 0,5-1,5).Поэтому я принимаю значение = 0,5.
Потери теплоты через обмуровку q напольных котлов составляет:
q находятся по графику
q=5%
Для многих котельных агрегатов отечественного и иностранного производства в справочниках и проспектах КПД котла при номинальном режиме его работы - известен. В этом случае используя методику конструктивного расчета котлоагрегата можно по той же диаграмме I-t уточнить заданную в поверочном расчете температуру уходящих газов 0С. Для этого из уравнения косвенного баланса вычисляют величину потерь теплоты с уходящими газами, учитывая, что остальные потери нам известны- q, q
з=100- q- q2-q=100-9,1-0,5-5=85,4%
B==302,625*100/(36,3*85,4)=0,0098 л/с
Расчёт газовоздушного тракта
Подбор вентилятора
NВЕН=(Vчас*ДP)/ 1000*3600* кВт
Где =0.6-0.8%
Подбор вентилятора по полному напору и его мощности
Vчас=* 1,2*Vв0 *B *3600*(tв. +273)/273 м 3/ч
1,2- коэффициент запаса производительности
Vчас=1.1* 1,2*9,617 *0,0098 *3600*(20. +273)/273=480,67 м 3/ч
ДР= ДР тр.возд.+ ДР входа- фонарь.+ ДР вентилятор+ ДР изгиб+ ДР горелки+ ДР кот.агрегата. +ДРборов.+ 2*ДРшибер.+ ДРвход.+ ДРповорот.+ ДРвыход.+ ДР тр.трубы. -S самотяга = (Н/ м2)
Sсамотяга=Hтр *9.8*(1.2-(353/200+273)) = (Н/ м2)
Hтр-высота дымовой трубы подбираем по таблице Рихтера.
d==0,4м подбираем дымовую трубу по таблице Рихтера высотой H=21,4м
Sсамотяга=21,4*9.8*(1.2-(353/200+273))=157,29(Н/ м2)
ДР=0.03+0.5+1.5+2+1000+600+2*20+50*20+1.1+0.1+0.65+0.03-157,29=1588,62(Н/ м2)
NВЕН=(480,66*1588,62)/ 1000*3600* 0.6=0,35 кВт
Докотловая обработка воды в водогрейных котельных установках.
Выпускаемый Dendor Valve Industrial фильтр магнитный фланцевый представляет собой изделие с диаметром условного прохода в пределах 50-400 мм. Эта деталь может использоваться при создании трубопроводов для водо- и теплоснабжения на объектах различных отраслей промышленности.
Магнитный фильтр фланцевый изготавливают из высокопрочного чугуна, а фильтрующая сетка из нержавеющей стали.
Изделие рассчитано на работу при температуре до 150°С и давлении до 1,6 МПа.
Благодаря магнитной вставке и защитной сетке фильтр улавливает ферромагнетики и частицы различных размеров в любых неагрессивных жидкостях.
Как правило, промышленные водяные фильтры отличаются конструкцией, магнитные элементы которой расположены так, что через единицу площади пропускается максимальное количество жидкости. При этом поток проходит на минимально возможном расстоянии от намагниченных поверхностей. Сетка выполнена из нержавеющей стали, размер ее ячейки может равняться 4х4, 2х2 или 1х1 мм.
В качестве материалов, из которых изготавливается грубый фильтр или другие изделия Dendor, используется чугун, сталь, алюминий и различные полимеры. Для надежного крепления фильтров этого вида предусмотрены специальные фланцы.
Стальные трубы
Высота, м |
Внутр. диаметр,м |
Радиус R,м и число оттяжек |
|||||
0,4 |
0,5 |
0,63 |
0,8 |
1,0 |
|||
21,4 |
1/3 |
||||||
21,6 |
|||||||
23,3 |
|||||||
31,8 |
1,6/6 |
||||||
32,1 |
|||||||
33,8 |
|||||||
44,2 |
2,2/6 |
||||||
При подземном примыкании боровов высота цоколя над землей-0,13м; под землей -2,5м. |
Угол между оттяжками 1200 |
Табл 5-3
Кирпичные и железобетонные трубы
Высота трубы,м |
Диаметр выходного отверстия |
Материал |
|||||||||||||||||
0,75 |
0,9 |
1,05 |
1,2 |
1,5 |
1,8 |
2,1 |
2,4 |
3 |
3,6 |
4,2 |
4,8 |
6 |
7,2 |
8,4 |
9,6 |
Кирпичные или монолитные железобетонные |
Цилиндрические или конические |
||
20 |
|||||||||||||||||||
25 |
|||||||||||||||||||
30 |
|||||||||||||||||||
35 |
|||||||||||||||||||
40 |
|||||||||||||||||||
45 |
|||||||||||||||||||
50 |
|||||||||||||||||||
60 |
|||||||||||||||||||
70 |
Конические |
||||||||||||||||||
80 |
|||||||||||||||||||
90 |
|||||||||||||||||||
100 |
|||||||||||||||||||
120 |
|||||||||||||||||||
150 |
? |
Рис. 5-1. Сопротивление газового тракта жаротрубных тупиковых котлов от номинальной теплопроизводительности в кВт.
Коэффициент местных сопротивлений в трубопроводах
Наименование местного сопротивления |
Формула для определения |
|
Внезапное расширение потока |
( ж всюду отнесено к средней скорости за сопротивлением) |
|
Расходящийся конус |
коэффициент к зависит от угла б (к0,12-0,20) |
|
Внезапное сужение потока |
(по данным ЦАГИ) |
|
Диафрагма в трубе постоянного сечения |
(по данным ЦАГИ) |
|
Продолжение табл. 5-4 |
||
Вход в трубу |
а) острая входная кромка б) закругленная трубка |
|
Выход из трубы |
||
Резкий поворот в трубе на 900 |
||
Поворот на любой угол с закруглением |
||
Один плавный поворот на 900 R-радиус поворота d-диаметр трубы |
Коэффициенты местных сопротивлений, вызванных изменением сечения
Характер сопротивления |
Схема |
Коэффициент местного сопротивления, отнесенный к указанной на схеме скорости |
||
Вход в канал с прямыми кромками заподлицо со стенкой |
||||
Вход в канал с прямыми выступающими кромками |
При д/d?0, a/d?0.2; о=1,0; 0,05< a/d<0.2; о=0,85 При д/d?0,04; о=0,5 |
|||
Вход в канал с закругленными кромками |
При r/d=0.05 заподлицо со стенкой о=0,25; при выступающих кромках о=0,4. Как заподлицо со стенкой, так и при выступающих кромках. о=0,12 при r/d=0.1 о=0 при r/d=0.2 |
|||
Вход в канал с прямолинейным раструбом |
Как заподлицо со стенкой, так и при выступающих кромках l=0.2d; l?0.3d б=300 о=0.4 о=0.2 б=500 о=0.2 о=0.15 б=900 о=0.25 о=0.2 для прямоугольного канала принимается большее из значений б |
|||
Патрубок для забора воздуха |
При отсутствии заслонки о=0.2 При наличии заслонки о=0.3 |
|||
Вход в канал из-под колпака |
о=0.5 |
Значения о пригодны только для колпаков указанной формы, являющейся одной из лучших |
||
Выход из под колпак |
о=0.65 |
|||
Выход из канала |
о=1,1 |
|||
Полностью открытый шибер или поворотная заслонка |
о=0,1 |
Докотловая обработка воды в водогрейных котельных установках.
Докотловая обработка воды состоит в том, что перед умягчением (освобождением воды от жестких солей ) сырая (добавочная) вода должна быть очищена от механических и коллоидных примесей (см рис….)
котлоагрегат тепловой баланс
Рис 7-1 Принципиальная схема докотловой обработки сырой (добавочной) воды.
1-исходная сырая (добавочная) вода;(см рис.)
2-бак с раствором коагулянта;
3-насосы дозаторы;
4-воздушный колпак;
5-механический фильтр (осветлитель);
6-осветленная вода;
7-фильтр-солерастворитель;
8-бак для отмывки;
9-Na-катионитовый фильтр;
10-подача питательной воды в колонку деаэратора.
Описание схемы на рис 7-1 Сырая вода - СВ-1 подается в бак 2 с раствором коагулянта. В качестве коагулянта применяется сернокислый алюминий или хлористое железо (купорос), при взаимодействии с ними вода очищается от коллоидных примесей. Для преодоления сопротивления трубопроводов и фильтров 5 и 9 ставятся насосы-дозаторы-3. Из механического фильтра-5 осветленная вода-6 направляется в Na-катионитовый фильтр-9, где она при одноступенчатом умягчении снижает жесткость, указанную в табл. 7-2, до 0,1 мг-экв/литр. Как известно, суть умягчения состоит в том, что ионы жестких солей остаются на поверхности гранул катионита (марки КУ-2 или сульфоугля), а взамен, столько же ионов мягкой соли уходит в питательную воду. В силу чего, со временем катионит «истощается» по мягкой соли, что приводит к повышению в питательной воде ионов жестких солей. Как только лабораторные пробы дают повышение жесткости воды - фильтр должен ставиться на регенерацию. Для этой цели предусматривается фильтр-солерастворитель-7, в котором находится раствор поваренной соли. После остановки фильтра-9 через засыпанный в него катионит пропускают 10 раствор NaCl, в результате чего ионы жестких солей вымываются в канализацию (,) а катионит восстанавливается по мягкой соли - до прежнего рабочего уровня. Затем из бака-8 дополнительно проводят отмывку и взрыхление катионита от продуктов регенерации и фильтр-9 снова готов к работе.
Студенты в курсовой работе, в случае выбора для отопления и ГВС водотрубных паровых котлов, должны рассчитать всю цепочку основных аппаратов -5 и 9 по осветлению и умягчению воды первой ступени.
Как уже было сказано выше процесс удаления грубодисперсных и коллоидных примесей - осветление, осуществляют путем отстаивания и фильтрования воды в аппарате -5. Объем, или производительность осветлителя определяется из выражения:
, где
-кг/час - расход сырой (добавочной) воды. В первом приближении можно считать, что добавочная вода должна компенсировать расход пара на производственные нужды предприятия это 1520 от выработки пара т.е. (0,152) Д и величину продувки
где мг/л - концентрация солей в котловой воде «сухой остаток» (см. табл 7-3), а мг/л - концентрация солей в питательной воде «сухой остаток» (см. табл 7-4). Расход - добавочной воды смотри по тексту ниже.
- время пребывания воды в осветлителе равное обычно от 2 до 2,5 час.
- количество осветлителей, принимаемое обычно двум.
Объем фильтра заполняется одним или несколькими слоями фильтрующего материала - песка, мраморной крошки и дробленого антрацита, после которых вода поступает в дренажное устройство с щелевыми колпачками, лежащих на днище в слое бетона . Из осветлителей вода направляется, как правило, в Na-катионитовые установки (фильтры-9), расчетный объем катионита в которых можно определить по следующей формуле
Где - жесткость исходной воды принимается по характеристикам соответствующих данной местности источников водоснабжения или табл..;
Е - действительная емкость поглощения ионов жестких солей катионитом марки КУ-2 или сульфоуглем в пределах 250-350 г-экв/;
расход воды на отмывку катионита в количестве 1, принимается равным 4 ;
межрегенерационный период работы фильтра принимается не чаще одного раза в смену, т.е. (уточняется в конце расчета);
Где - соответственно расход пара на производственные нужды и максимальный отпуск пара из паропровода котельной.
.
- процентная доля возврата конденсата (принимается )
Таблица 7-2 Требования к качеству питательной воды котлоагрегатов
Тип котлоагрегата |
Общая жесткость, мг-экв/кг |
Растворенный кислород, мг/кг |
Содержание в воде, мг/кг |
Продувка, |
||||
С стальными вод экономайзерами |
С чугунными экономайзерами |
железа |
меди |
масел |
||||
Чугунные секционные |
0,7- |
Не регламентируются |
||||||
Жаротрубные и дымогарные |
0,03-0,5 |
0,03 |
0,10 |
- |
- |
5 |
10 |
|
Водотрубные не экранированные, р=1,4МПа (14кгс/ |
0,1 |
0,03 |
0,10 |
0,20 |
5 |
5 |
8 |
|
Водотрубные экранированные, р=1,4МПа (14кгс/ |
0,03 |
0,03 |
0,10 |
0,20 |
3 |
5 |
5-7 |
|
Водотрубные экранированные, р4,5МПа (45кгс/ |
0,01-0,015 |
0,03 |
0,03-0,1 |
0,1-0,2 |
1,0 |
1-3 |
5 |
|
Стальные водогрейные |
0,04- |
0,05 |
- |
0,3 |
- |
- |
- |
1 Карбонатная.
2 Взвешенных веществ менее или равно 0,5 мг/кг; рН; сухой остаток менее или равен 2000мг/кг.
Требования к качеству котловой воды
Тип котлоагрегатов |
Допустимый сухой остаток в продувке, мг/кг, при сепарирующих устройствах и ступенчатом испарении |
Общая щелчность |
||||
Механических и без ступенча-того испарения |
Механических и двухступенчатом внутри барабана |
Механических или промывке пара и ступенчатом в выносных циклонах |
Абсолютнаямг-экв/кг |
Относительная, |
||
Чугунные секционные паровые с МПа (1,745кгс/) |
Не регламентированы |
|||||
Жаротрубные и дымогарные с МПа (8кгс/ |
4000- |
- |
- |
30-80 |
||
Водотрубные неэкранированные с нижним барабаном или грязевиком, МПа (14кгс/ |
4000-8000 |
7000-12000 |
10000-16000 |
30-60 |
||
Водотрубные экранированные с нижним барабаном при МПа (14кгс/ |
2000-4000 |
3000-7000 |
5000-10000 |
15-30 |
||
Водотрубные экранированные без нижнего барабана при МПа (14кгс/ |
1000-2000 |
1500-3000 |
3000-8000 |
10-15 |
||
То же с МПа (45кгс/ |
800-1500 |
1000-3000 |
3000-6000 |
9-12 |
Список литературы
1. Тепловой расчет котлоагрегатов : методические указание к курсовому проекту.- АГТУ Астрахань 1994
2 .СНиП 2.04.07-86 * Тепловые сети : Госстрой РФ - ЦИТП Госстрой РФ 1995
3. Теплоснабжение.Учебное пособие для студентов вузов - М: Высшая школа 1980
4. СНиП 23-01-99 Строительная климатология.
5. Антийкин П. А. «Методика и расчет на прочность котлов и трубопроводов» М. Энергия 1980г.
6. Тепловой расчет котельных агрегатов. Номинальный метод. Под ред. Кузнецова
7. Александров В. Г. « Паровые котлы средней и малой мощности»
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Расчет тепловых нагрузок отопления вентиляции. Сезонная тепловая нагрузка. Расчет круглогодичной нагрузки, температур и расходов сетевой воды. Расчет тепловой схемы котельной. Построение тепловой схемы котельной. Тепловой расчет котла, текущие затраты.
курсовая работа [384,3 K], добавлен 17.02.2010Состав комплектующего оборудования турбоустановки. Мощности отсеков турбины. Предварительное построение теплового процесса турбины в h,s-диаграмме и оценка расхода пара. Тепловой расчет системы регенеративного подогрева питательной воды турбоустановки.
курсовая работа [375,7 K], добавлен 11.04.2012Изучение основных типов тепловых схем котельной, расчет заданного варианта тепловой схемы и отдельных её элементов. Составление теплового баланса котлоагрегата, расчет стоимости годового расхода топлива для различных вариантов компоновки котлоагрегатов.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 28.11.2010Расчет тепловой схемы котельной для максимально-зимнего режима. Определение числа и единичной мощности устанавливаемых котлоагрегатов. Поиск точки излома отопительного графика, характеризующего работу котельной при минимальной отопительной нагрузке.
курсовая работа [736,2 K], добавлен 06.06.2014Предварительное построение общего теплового процесса турбины в h-S диаграмме. Расчет системы регенеративного подогрева питательной воды турбоустановки. Определение основных диаметров нерегулируемых ступеней с распределением теплоперепадов по ступеням.
курсовая работа [219,8 K], добавлен 27.02.2015Расчет воздухообмена для коровника, тепловой мощности системы отопления, требования к ней. Расчет калориферов воздушного отопления, естественной вытяжной вентиляции. Определение тепловой нагрузки котельной. Гидравлический расчет сети теплоснабжения.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 01.12.2014Турбина К-1200-240, конструкция проточной части ЦВД. Предварительное построение теплового процесса турбины в h-S диаграмме. Процесс расширения пара в турбине. Основные параметры воды и пара для расчета системы регенеративного подогрева питательной воды.
контрольная работа [1,6 M], добавлен 03.03.2011Определение тепловых нагрузок и расхода топлива для расчета и выбора оборудования котельных. Подбор теплообменников. Составление тепловой схемы производственно-отопительной котельной. Подбор агрегатов. Расчет баков и емкостей, параметров насосов.
курсовая работа [924,0 K], добавлен 19.12.2014Расчёт тепловой нагрузки на отопление и горячее водоснабжение, количества работающих котлов, диаметров трубопроводов. Выбор котлоагрегатов, сетевого, рециркуляционного и подпиточных насосов. Автоматизация отопительных газовых котельных малой мощности.
дипломная работа [149,4 K], добавлен 15.02.2017Характеристика тепловой нагрузки. Определение расчётной температуры воздуха, расходов теплоты. Гидравлический расчёт тепловой сети. Расчет тепловой изоляции. Расчет и выбор оборудования теплового пункта для одного из зданий. Экономия тепловой энергии.
курсовая работа [134,1 K], добавлен 01.02.2016