Расчет производственно-отопительной котельной

Размещено на http://www.allbest.ru

Министерство сельского хозяйства

ФГОУ ВПОт

"Вологодская государственная молочнохозяйственная академия

имени Н. В. Верещагина"

Технологический Факультет

Заочное отделение

Специальность - "Продукты питания животного происхождения"

Кафедра

Энергетических средств и технического сервиса

КУРСОВАЯ РАБОТА

По теплотехнике

Расчет производственно-отопительной котельной

Выполнил: Студент 3-го курса

Воробьев В. А.

Группа: 131

Проверил : канд. техн. наук, доцент

Бирюков А. Л.

Вологда - Молочное

2013 - 2014

Введение

котельная водоподготовка оборудование насос

Предприятия молочной промышленности относятся к энергоёмким производствам. Это обусловлено тем, что при переработке животноводческого сырья и консервировании продукции на молочных комбинатах широко применяются разнообразные тепловые процессы. К ним относятся пастеризация и стерилизация молочных консервов, сушка молочных продуктов. Кроме того, значительное количество теплоты расходуется на нужды горячего водоснабжения, отопления, вентиляции производственных и вспомогательных цехов, административно - бытовых зданий и сооружений.

В связи с опережающим повышением цен на топливно - энергетические ресурсы возрастает доля стоимости затрат теплоты в структуре себестоимости производимой на предприятиях отрасли продукции.

В связи с этой проблемой надежного и экономического обеспечения предприятий теплоносителями требуемых параметров, гарантирующими производство качественной продукции, представляет важную задачу. Актуальность данной проблемы определяется также ограниченностью не возобновляемых энергоресурсов, необходимость проведения энергосберегающей политики и снижения уровня техногенной нагрузки систем энергосбережения на окружающую среду.

1. Исходные данные для расчета тепловой схемы

Необходимо составить принципиальную тепловую схему производственно-отопительной котельной промышленного предприятия, выполнить расчет количества и выбор марки котельных агрегатов исходя из необходимой максимальной паропроизводительности (мощности) котельной . Произвести расчет и подбор вспомогательного оборудования при условии, что 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.

Таблица 1.

Параметры пара на производственно-технологические нужды	Расход пара, т/ч	Вид сжигаемого топлива
Расход пара, т/ч Dmax	Давление Р, МПа	Температура , °С	На горячее водоснабжение Dгв	На вентиляционную нагрузку Dвн	На собственные нужды Dсн	На отопление Dот
63	1,3	Насыщенный пар	0,9	0,5	0,23	1	Природный газ

2. Характеристика топлива

Топливо природный газ, элементарный состав, а соответственно и теплота сгорания, будут зависеть от месторождения. Ближайшее месторождение Ленинградское.

Таблица 2.

Состав газа % (объемн.)	Низшая теплота сгорания при 0°С, ккал/м3
СН4	С2Н6	С3Н8	С4Н10	С5Н12	СО2	N2
91	5	1,4	0,3	1,3	-	1	9400

По справочнику М.Б. Марвич «Эффективность использования топлива»

3. Принципиальная тепловая схема котельной

Принципиальная тепловая схема котельной представлена в графической части курсовой работы. На схеме обозначены, условными обозначениями: основное и вспомогательное оборудование, а также приведены все потоки теплоносителей, циркулирующих в котельной: пар, конденсат, питательная, сырая и химически-очищенная вода.

Описание тепловой схемы котельной: насос сырой воды подает воду в фильтр для механической очистки, затем вода подогревается в пароводяном подогревателе (для подогрева используется насыщенный пар давлением 0,12МПа) и поступает на химводоочистку. Химически очищенная вода направляется в охладитель продувочной воды, где она нагревается за счет теплоты продувочной воды. Дальнейший подогрев химически очищенной воды осуществляется через охладитель пара из деаэратора. После чего вода поступает в деаэратор для удаления из неё растворенных газов. (Конденсат от охладителя пара из деаэратора и продувочная вода после охладителя сливаются в канализацию, пройдя охлаждение в барботерах).

Подогрев воды в атмосферном деаэраторе производится паром от котлов и паром из расширителя непрерывной продувки. Непрерывная продувка от котлов используется в расширителе, где котловая вода вследствие снижения давления частично испаряется.

В котельной с паровыми котлами независимо от тепловой схемы использование теплоты непрерывной продувки котлов является обязательным.

Деаэрированная вода с температурой около 100 оС питательными насосами подается в экономайзеры, а затем паровые котлы, где из нё получают сухой насыщенный пар давлением 13 бар.

Подогрев горячей воды на производственно-технологические нужды осуществляется в пароводяном подогревателе, насыщенным паром с давлением 0,6 МПа, который подается из главного паропровода через редукционный клапан.

Для подогрева сетевой воды системы отопления и обеспечения вентиляционной нагрузки применяется насыщенный пар с давлением 0,6 МПа.

4. Расчет необходимого количества и подбор котлов

Нам известны расходы пара: на производственно-технологические нужды предприятия, на собственные нужды котельной, горячее водоснабжение , на отопление и вентиляцию производственных и служебных помещений.

D=Dmaх+Dот+Dгв+Dвн+Dсн =3+0,9+0,5+0,23+1=5,63 т/ч

Для компоновки котельной возьмем 1 котёл ДКВР -6,5-13, чтоб покрыть необходимые расходы пара. И один резервный ДКВР -6,5-13,

5. Описание и техническая характеристика котельного агрегата

1	Тип котла	Паровой
2	Вид расчетного топлива	Газ, жидкое топливо
3	Паропроизводительность, т/ч	6.5
4	Рабочее (избыточное) давление теплоносителя на выходе, МПа (кгс/см2)	1,3(13,0)
5	Температура пара на выходе, °С	насыщ. 194
6	Температура питательной воды, °С	100
7	Температура газов за котлом, °С	275
8	Температура газов за экономайзером, °С	150
9	Расход расчетного топлива кг/ч	420
10	Габариты транспортабельного блока, LxBxH, мм	5780х3250х3990
11	Габариты компоновки, LxBxH, мм	8526х4695х5170
12	Масса котла без топки (транспортабельного блока котла), кг	6705,7 (6433)
13	Масса котла без топки (в объеме заводской поставки), кг	11447

Устройство и принцип работы котла ДКВр-6,5-13ГМ

Котёл ДКВр-6,5-13ГМ - паровой котёл, основными элементами которого являются два барабана: верхний длинный и нижний, а также экранированная топочная камера.

Топочная камера котла ДКВр-6,5-13ГМ разделена кирпичной стенкой на собственно топку и камеру догорания, которая позволяет повысить КПД котла за счёт снижения химического недожога. Вход газов из топки в камеру догорания и выход газов из котла - асимметричные.

В котлах с пароперегревателем последние размещаются в первом газоходе с левой стороны котла.

Стенки верхнего барабана охлаждаются потоком пароводяной смеси, выходящим из труб боковых экранов и труб передней части конвективного пучка.

Предохранительные клапаны, главный паровой вентиль или задвижка, вентили для отбора проб пара, отбора пара на собственные нужды (обдувку) располагаются на верхней образующей верхнего барабана.

Питательная труба находится в водном пространстве верхнего барабана, в паровом объеме - сепарационные устройства. В нижнем барабане размещены перфорированная труба для продувки, устройство для прогрева барабана при растопке и штуцер для спуска воды.

Для наблюдения за уровнем воды в верхнем барабане устанавливаются два указателя уровня.

Для отбора импульсов уровня воды на автоматику на переднем днище верхнего барабана установлено два штуцера.

Опускные и пароотводящие трубы привариваются к коллекторам и барабанам (или к штуцерам на барабанах). При питании экранов из нижнего барабана для предотвращения попадания в них шлама, концы опускных труб выведены в верхнюю часть барабана.

Шамотная перегородка, отделяющая камеру догорания от пучка, опирается на чугунную опору, укладываемую на нижний барабан.

Чугунная перегородка между первым и вторым газоходами собирается на болтах из отдельных плит с предварительным промазыванием стыков специальной замазкой или с прокладкой асбестового шнура, пропитанного жидким стеклом. В перегородке имеется отверстие для прохода трубы стационарного обдувочного прибора.

Окно для выхода газов из котла расположено на задней стенке.

В котле ДКВр-6,5-13ГМ на давление 1,3 МПа температура перегретого пара не регулируется.

Для очистки наружных поверхностей нагрева котёл ДКВр-6,5-13ГМ комплектуется генератором ударных волн (ГУВ).

Котёл ДКВр-6,5-13ГМ в тяжелой обмуровке имеет лёгкий обвязочный каркас.

Площадки котла ДКВр-6,5-13ГМ расположены в местах, необходимых для обслуживания арматуры и гарнитуры котла:

- боковая площадка для обслуживания водоуказательных приборов;

- боковая площадка для обслуживания предохранительных клапанов и запорной арматуры на барабане котла;

- площадка на задней стенке котла для обслуживания доступа в верхний барабан при ремонте котла.

На боковые площадки ведут лестницы, а на заднюю площадку - вертикальный трап.

Пароохладитель, установленный в нижнем барабане, имеет дренажный вентиль на соединительных паропроводах. Для регулирования количества поступающего в пароохладитель пара на перемычке между прямым и обратным паропроводами поставлен вентиль.

Для доступа в топочную камеру имеется лаз. Для шуровки топлива вблизи боковых стен, в зависимости от топочного устройства, сделаны шуровочные лючки. Два таких лючка установлены на боковых стенах камеры догорания в ее нижней части. На боковых стенах котлов в области конвективного пучка предусмотрены лючки для очистки конвективных труб переносным обдувочным аппаратом.

Для контроля за состоянием изоляции нижней части верхнего барабана в топочной камере устанавливается лючок в месте разрежения труб бокового экрана.

В нижней части газохода с левой стороны котла размещены лазы для периодического удаления золы, осмотра пучка и эжекторов возврата уноса. Для наблюдения за изоляцией верхнего барабана в верхней части топки котлов предусматривается установка лючков.

Перевод парового котла ДКВр-6,5-13ГМ 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.

Среднеэксплуатационный КПД котлоагрегатов, использованных в качестве водогрейных, повышается на 2,0-2,5%.

Котельные с котлами ДКВр комплектуются вентиляторами и дымососами типа ВДН и ДН, блочными водоподготовительными установками ВПУ, фильтрами для осветления и умягчения воды ФОВ и ФиПА, термическими деаэраторами типа ДА, теплообменными устройствами, насосами, а также комплектами автоматики.

Котёл ДКВр-6,5-13ГМ поставляется россыпью, блоками или полностью собранными с пароперегревателями, в облегчённой обмуровке и обшивке. Арматура, а также отдельные узлы и детали, входящие в комплект поставки в соответствии с чертежами, но не установленные на блоке котла из-за условий транспортировки, поставляются отдельными грузовыми местами.

Конструктивные особенности котла ДКВр-6,5-13ГМ

В котле ДКВр-6,5-13ГМ применена одноступенчатая схема испарения.

Трубы боковых экранов завальцованы верхними концами в верхнем барабане, нижние концы экранных труб приварены к нижним камерам.

Продольно расположенные барабаны соединены развальцованными в них гнутыми кипятильными трубами, образующими развитый конвективный (кипятильный) пучок.

Топочная камера, расположенная перед конвективным пучком, для предотвращения затягивания пламени в пучок и уменьшения потерь с уносом и химическим недожогом делится перегородкой из шамотного кирпича на две части: собственно топку и камеру догорания. Между первым и вторым рядами труб конвективного пучка также устанавливается кирпичная шамотная перегородка, отделяющая пучок от камеры догорания. Таким образом, первый ряд труб котельного пучка является задним экраном камеры догорания.

Чугунная перегородка внутри котельного пучка делит его на первый и второй газоходы. Отвод газов из топки и выход газов из котла -асимметричны. При наличии пароперегревателя часть труб конвективного пучка не устанавливается; пароперегреватели размещаются в первом газоходе после второго-третьего ряда кипятильных труб.

Одновременно из верхнего и нижнего барабанов вода поступает в трубы боковых экранов, при этом повышается надёжность работы котла при пониженном уровне воды и уменьшаются отложения шлама в верхнем барабане.

Сепарационное устройство котлов состоит из короба с дырчатым листом; применяется для поддержания солесодержания котловой воды до 3000 мг/л при отсутствии особых повышенных требований к качеству пара.

У котла ДКВр-6,5-13ГМ лазовые затворы барабанов расположены на задних днищах, а также на передних днищах верхних барабанов. Средний уровень воды находится на оси барабана. Для наблюдения за уровнем воды на верхних барабанах установлены два водоуказательных прибора.

В водном пространстве верхнего барабана размещаются две питательные трубы, в нижнем барабане - перфорированная труба для продувки.

У котлов ДКВр-6,5-13ГМ очистка труб экранов производится из верхнего барабана. Очистка камер экранов в котлах осуществляется через торцевые лючки, имеющиеся на каждой нижней камере. В нижних точках камер экранов расположен штуцер для продувки и спуска воды.

Пароперегреватели, расположенные в первом по ходу газов газоходе, унифицированы по профилю для котлов с одинаковым давлением и отличаются для котлов разной производительности лишь числом параллельных змеевиков. Пароперегреватели одноходовые по пару.

Входные концы труб пароперегревателя развальцовываются в верхнем барабане, а выходные - привариваются к камере перегретого пара. Змеевики дистанционируются чугунными гребенками.

Для сжигания топлива котёл ДКВр-6,5-13ГМ комплектуется газомазутными горелками типа ГМ.

У котла ДКВр-6,5-13ГМ опорная рама и обвязочный каркас сварной конструкции. Тяжелая обмуровка производится на монтаже.

Котёл ДКВр-6,5-13ГМ поставляется заводом одним транспортабельным блоком (блок котла без обшивки и изоляции) либо россыпью (узлы, пакеты, связки), в комплекте с КИП, арматурой и гарнитурой в пределах котла, лестницами, площадками, пароперегревателем (по требованию заказчика). Изоляционные и обмуровочные материалы в комплект поставки не входят.

Рисунок 1 - Паровой котел типа ДКВР-6,5-13:

1 - топочная камера; 2 - верхний барабан; 3 - манометр; 4 - предохранительный клапан; 5 - питательные трубопроводы; 6 - сепарационныое устройство; 7 - легкоплавкая пробка; 8 - камера догорания; 9 - пергородка; 10 - кипятильный пучек; 11 - трубопровод непрерывной продувки; 12 - обдувочное устройство; 13 - нижний барабан; 14 - трубопровод периодической продувки; 15 - кирпичная стена; 16 - коллектор

6. Тепловой расчет котельного агрегата

6.1 Определение расхода топлива и действительного количества продуктов сгорания

Низшая теплота сгорания сухого газообразного топлива определяется:

=0,01(8555·91+15226·5+21795·1,4+22338·0,3+34890·1,3)= 9372,1 ккал/м3

Сравним с табличным значением.

Невязка: (1-9372,1/9400)·100=0,3%

Переведем из ккал/м3 в кДж/м3

Qнр=9372·4,2=37488 кДж/м3

Коэффициент избытка воздуха бт , потери теплоты q3, q4, q5 с возьмем из справочных таблиц приложения 2 методических указаний, для газа.

бт=1,2

q3=1,5%

q4=0

q5=2,2%

Составим таблицу для определения необходимого количества воздуха и объемов продуктов сгорания при сжигании одного м3 газа

Наименование величины	Обозначение	Ед. изм.	Расчетная формула	Расчет	Результаты расчета
					Промежуточные	Окончатель ные
Теоретическое количество воздуха, необходимое для горения	Vв0	м3/м3		СН4: (1+1)·91 С2Н6: (2+1,5)·5 С3Н8: (3+2)·1.4 С4Н10: (4+2,5)·0.3 С5Н12: (5+3)·1,3	182 17,5 7 1,95 10,4	10,41
Действительный объем воздуха	Vд	м3/м3	бт* Vв0	1,2 ·10,41	12,49	12,49
Теоретический объем двухатомных газов в дымовых газах	VN20	м3/м3		0,79·10,41 1/100	8,22 0,01	8,23
Объем сухих трехатомных газов	VRO2	м3/м3		H2S: 1·0,1 СН4: 1·91 С2Н6: 2·5 С3Н8:3·1,4 С4Н10: 4·0,3 С5Н12: 5·1,3	0,1 91 10 4,2 1,2 6,5	1,13
Теоретический объем водяных паров в дымовых газах	VН2О0	м3/м3		СН4: 2·91 С2Н6: 3·5 С3Н8:4·1,4 С4Н10: 5·0,3 С5Н12: 6·1,3 1,61·10,41	182 15 5,6 1,5 7,8 16,76	2,29
Полный объем теоретического количества дымовых газов	Vг0	м3/м3	VN20 + VRO2 + VН2О0	7,92+1,6+2,22		11,65
Полный объем количества дымовых газов	Vг	м3/м3	Vг0+(бт-1) Vв0	11,65+(1,2-1) · 10,41	13,73	13,73

Определение энтальпии уходящих газов :

Для нахождения всех (с) воспользуемся справочными данными и методом интерполяции

и, °С	, кДж/м3	, кДж/м3	, кДж/м3	, кДж/м3	, кДж/м3	, кДж/м3
100	170,5	130,2	132,3	151,2	132,7	81,1
200	358,7	260,8	267	304,9	267,1	169,7
300	560,7	393,12	408,24	464,1	404,04	264,6

Энтальпия воздухапоступающего в топку для горения:

Iв0 = Vв0·с в·t = 10,41 · 1,34 · 30=418,48 кДж/м3

Энтальпия сухих трехатомных газов:

IRO2 =VRO2·( с)RO2=((358,7-170,5) · (150-100)/100+170,5) · 1,13= 299 кДж/м3

Энтальпия теоретического количества двухатомных газов:

I0N2 =V0N2·( с)N2=((260,8-130,2) · (150-100)/100+130,2) · 8,23=1609 кДж/м3

Энтальпия теоретического количества водяных паров:

I0Н2О =V0Н2О·( с)Н2О=((304,9-151,2) · (150-100)/100+151,2) · 2,29=522,48 кДж/м3

Энтальпия теоретического количества продуктов сгорания:

Iг0 = IRO2 + I0N2+ I0Н2О

Действительная энтальпия дымовых газов температурой 150°С:

Iг=299+1609+522,48+(1,2-1) · 418,48= 2514,2 кДж/м3

Определение потерь теплоты с уходящими газами:

q2= %

Так как мы используем газ, не подогреваем воздух в калориферах и не вносим в топку дополнительное тепло с топливом, или паром на распыл топлива, то Qрр=Qнр.

Тогда q2=(2514,2-1,2· 418,48)*100 / 37488=5,4%

Составляем уравнение теплового баланса

100= q1+ q2+ q3+ q4+ q5 где q1

-это полезно использованная теплота

КПД котла котельного агрегата:

к.а=100-( q2+ q3+ q4+ q5)=100-(5,4+1,5+2,2)= 90,9%

Определяем расход топлива на котел:

В=(Д·(Iп-Iп.в)+Дпр.в·(Iпр.в-Iп.в))/ (Qрр·к.а)=

= (6500· (2791-419)+ 6500· 0,03· (845-419))/ (37488· 0,909)= 454,89

м3/ч

6.2 Расчет водяного экономайзера

Температуру дымовых газов за экономайзером мы взяли из таблицы 1 методических указаний, перед экономайзером по таблице 2, приложения 2 методических указаний.

Т1=275°С, Т2=150°С,

Температура питательной воды перед экономайзером равна

t1=100°С, t2<174°Сдля определения температуры воды за экономайзером

1. По уравнению теплового баланса определить количество теплоты (кДж/кг или кДж/м3), которое должны отдать продукты сгорания при принятой температуре уходящих газов:

,

где - энтальпия продуктов сгорания на входе в экономайзер, определяется по температуре продуктов сгорания, кДж/м3; - энтальпия уходящих газов, определяется по принятой в начале расчета температуре уходящих газов, кДж/м3; - коэффициент сохранения теплоты; - присос воздуха в экономайзер; - энтальпия теоретического количества воздуха.

Расчетная поверхность нагрева экономайзера:

Fэ=Qэ/kэ?tср

Qэ- количество теплоты переданное в экономайзере за секунду

Qэ=(В/3600)· Qб

Энтальпия дымовых газов температурой 275°С:

Iг0 = IRO2 + I0N2+ I0Н2О

Iг= 510,2·1,13+360·8,23 + 424,3·2,29+(1,2-1) 418,48=4594,7

Qэ=454,89/3600·0,98(4594,7 -2514,2)= 257,63 кДж/с = 257,63 кВт

Энтальпия воды на выходе из экономайзера будет равна

Iпв2= Iпв1+ Qб·В/D=419+0,98(4594,7 -2514,2) ·454,89/6500=561,69

t2=133°С

?tср=( Т2+ Т1)/2-( t2+ t1)/2=(275-150)/2-(133-100)/2=46°С

Fэ=257,63 *103/(25·46)=23,08 м2

живое сечение экономайзера Fжс=Vэ/Wэ , где Vэ объем продуктов сгорания перемещающихся через экономайзер, а Wэ скорость движения газов в экономайзере.

Vэ= В· Vуг·(( Т2+ Т1)/2+273)/273=

=418,48/3600·13,73·((150+275)/2+273)/273= 2,84,

по рекомендации методического указания примем Wэ=8 ,Fжс=2,84/8=0,35

Общее количество труб в экономайзере n= Fэ/fтр где fтр этоповерхность нагрева стандартной трубы Стальные экономайзеры набираются из змеевиков, изготовленных из труб Ш 28x3 мм по метод. указаниям длину трубы принимаем 2 метра площадь поверхности тубы fтр = (28+3·2)·р·2/103=0,214м2

n=23,08/0,214=108 шт.

Число сдвоенных змеевиков в одной колонке экономайзеров для котлов типов ДКВр-6,5 составляет 9 шт. т.е. 18 труб

Число рядов z=108/18=6 рядов

Для нашего котла подойдет экономайзер БВЭС-I-2

Стальной экономайзер БВЭС-I-2

Наименование изделия	Площадь поверхности нагрева, м2	Давление воды, МПа (кгс/см2)	Температура среды, °C вход	Габаритные размеры	Масса, кг
				Длина	Ширина	Высота
Экономайзер БВЭС 1-2	28	1,5 (15)	100	2610	780	2112	1470

7. Аэродинамический расчет

7.1 Расчет дутья

Производительность вентилятора

VДВ=1,1·бт·В·Vв0·(273+tв)273·1,01/b=

=1.1*1.2*418.48*10,41(273+30)/273=6382,3 м3/ч

Необходимый напор дутьевого вентилятора

НДВ=?h+?hвозд=0,79+0,196=0,986 кН/м2(кПа)

Мощность на валу

NДВ=(VДВНДВК)/з=6382,3·0,986·1,1/0,65= 10650 Вт/ч

Где К=1 коэффициент запаса , з=0,65 КПД вентилятора

7.2 Расчет воздухопроводов

Сечение воздухопроводов

Fвозд=VДВ/W

Где W- скорость воздуха в воздухопроводе , по методическим указаниям примем 10 м/с

6382,3/3600/10=0,1177

7.3 Расчет сопротивлений газового тракта

Сопротивление топки можно принять равным 2…4 Па

Сопротивление котельного пучка

?hкп=А(Днбк/Нк)2-В

Где бк-коэффициент избытка воздуха за котельным пучком Д-производительность котла в нашем случае Д=6500 кг/ч

Н=201 поверхность нагрева котельного пучка коэффициенты А и В для вертикально-водотрубного котла будут А=0,004; В=2

?hкп=0,004(6500*1,25/201)2-2=4,54 Па

Сопротивление экономайзера

?hэк=0,5nWср 2сср/2

Где Wср-скорость газов 8м/с, сср-плотность газов при средней температуре 0,36кг/м3

?hэк=0,5*6*8*0,36/2=4,2 Па

Сопротивление дымовой трубы

?hтр=л*h/d*( с *Wг 2/2)

Где

?hтр=0,02*30/0,74*1,3*82/2=33,7 Па

Потери давления с выходной скоростью

?hвых=1,1Wг 2*с/2=1,1*82*1,3/2=45,76 Па

Общее аэродинамическое сопротивление будет

hуст=?hт+?hкп+?hэк+?hтр+?hвых=2+4,54+4,2+33,7+45,76=90,2 Па

7.4 Расчет естественной тяги

Полный перепад давлений по газовоздушному тракту

Нп=111,16-90,2=20,94 Па

7.5 Расчет искусственной тяги

Производительность дымососа

Vдым=К*Bp*Vг*(273+Tср) /273=1,1*454,89*13,73*(273-135)/273=3472,9 м3/ч

Необходимый напор дымососа

Ндым=1,2* Нп=1,2*20,94=25,13 Па

Nдым= Vдым* Ндым*К/(*100)= 3472,9*25,13*1,2/(0,8*100)= 1309,1 Вт

По таблице определяем дымосос с требуемыми параметрами

Марка дымососа: ДН 6,3-1500

8. Водоподготовка

8.1 Выбор системы водоподготовки

8.1.1 общая жесткость воды

Принимаем по методическим указаниям Но = Жпв=10

8.1.2 Потребляемое количество добавочной воды

Дисх=(Дпв*z*(1-К)+с*Дпв*В*z)/1000

В-количество продувок В=2

z-количество работающих одновременно котлов z=1

К-доля возвращаемого конденсата К=0,6

с-процент продувки с=0,1

Дисх=(6,5*1000/3600*1*(1-0,6)+0,1*10,66*2*1)/1000 = 0,003 кг/с

8.1.3 Расчетный расход подготавливаемой воды

Др=Дисх+4,5Дисх*Но/Е

4,5 расход воды на восстановление фильтров

Но-общая жесткость воды

Е-емкость поглощения сульфоугля Е=300 г-экв/м3

Др=0,003 +4,5*0,005 *10/300=0,0038

8.1.4 Необходимый объем катиона

V= Др** Но/Е

-межрегенрационный период =18000

V=0,0038*18000*10/300=2,9м3

Приняв высоту слоя сульфоугля в фильтре h=2м

Найдем площадь сечения F и диаметр фильтра d

F=V/h = 2,9/3=1 м ; d= (4F/)^(1/2)=1,1 м

8.2 Расчет и подбор оборудования для регенерации

8.2.1 Расход соли для восстановления одного фильтра

G=E*V*a/1000=300*2,9*200/1000=174 кг

а=200 г/г-экв удельный расход поваренной соли

8.2.2 Объем соли на одну регенерацию

Vc=G/1000=174/1000=0,174

1000-насыпная масса, кг/м3

8.2.3 Площадь и диаметр солерастворителя

Fc=Vc/hc

hc=0,6 м высота загрузки соли

fc =0, 174/0,6=0,29

D=(4fc/)^(1/2)=(4*0,29/3,14)^(1/2)= 0,61 м

9. Расчет питательных устройств

9.1 Питательные баки

9.1.1 Объем питательных баков

VПБ=(Дmax*z*3600)/1000

Дmax=Д+Дпр =6,5+0,65=7,15

Где Дпр-количество продувочной воды , а Д -паропроизводительность

VПБ=(7,15*1*3600)/1000=25,74

9.1.2 Объем конденсатных баков

VКБ=(Дmax*К*z*3600)/1000=(7,15*0,6*1*3600)/1000=15,444

Где К=0,6 доля возвращаемого конденсата

9.2 Расчет питательных насосов

9.2.1 Производительность насоса

ДПН=Дmax*К*z=7,15*1,1*1=7,865 т/ч

9.2.2 Необходимый напор питательного насоса

НПН=Рк+0,1=13+0,1=13,1 бар где Рк-рабочее давление котла

9.2.3 Мощность электродвигателя питательного насоса

NПН= ДПН * НПН*1,1/=7,865*1000/3600*1,31*1,1/0,5=6,3кВт

9.2.4 Мощность для парового привода питательного насоса

Nгидр= ДПН * НПН=7,865 *1000/3600*1,31=2,862 кВт

9.2.5 Необходимый напор конденсатного насоса

Нкн=Р+Нс+Нн=0,019+0,0,2+0,16=0,199МПа Нс-сопротивление сети,

Нн-геодезическая высота нагнетания, Р-давление в дегазаторе

9.2.6 Мощность для привода конденсатного насоса

NПН= Vr, * Нкн*1000/(3600*)=15,444*0,199*1000/(3600*0,5)= 1,7 кВт

9.2.6 Диаметр трубопровода для возврата конденсата

Dтк=(4Gк*V/w)^(1/2)=(4*7,865 *0,6*0,001/(3,14*1))^0,5=0,08 м

9.3 Расчет и подбор паропроводов

9.3.1 Диаметр паропровода

dпп=(4Дк*V/W)^(1/2)=(4*0,141/(3,14*40))^0,5= 0,067 м

из стандартных диаметров трубы подойдет диаметр dпп= 70 мм

9.3.2 Толщина изоляционного слоя паропровода

из=2,57d1,21,35t1,73/q1,5=2,57*(70^1,2)*(0,1^1,35)*195/(115^1,5)= 2,97

9.4 Определение параметров пара

Падение давления в паропроводе. Длину паропровода приняли 300м

Р=*l/d*W2/2*=0,02*300/70*40^2/2*195,4=13399 Па

Падение давления в вентилях, коленах и тройниках

-коэффициент местного сопротивления

Рс=*/d W2/2*=0,2*(2*5+1,8*3+0,3*3+10)/70*40^2/2*195,4=11746 Па

Давление, при котором котельная должна отпускать пар потребителю будет:

Ротп=Рп+Р+Рс

10. Компоновка оборудования котельной

Котельная имеет 2 котла марки ДКВР 6.5-13 оборудованных экономайзерами и сепараторами непрерывной продувки, по одному на каждый котел имеется дымосос, марки ДН 6,3-1500

Экономайзеры: БВЭС-I-2.

Для водоподготовки котельная имеет:

2 фильтра ФОВ 0,7-0,6и два солерастворителя

Для подачи питательной воды в котлы имеются

Два насоса (один с электроприводом второй с паровым приводом)

Котельная работает на газообразном топливе, соответственно на вводе газа в котельную имеется ГРП (лучше разместить его в отдельном помещении)

Заключение

В курсовом проекте выполнен расчет схемы котельной, выполнен тепловой расчет котлоагрегата, определены необходимые конструктивные характеристики водяного экономайзера, подобрано вспомогательное оборудование котельной и оборудование водоподготовки

Список литературы

Роддатис К.Ф., Полторацкий А.Н. Справочник по котельным установкам малой производительности / Под ред. К.Ф. Роддатиса. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 488 с.

Тепловой расчет котлов (Нормативный метод). - 3-е изд., перераб. и доп. / СПб, НПО ЦКТИ. 1988. - 256 с.

Ривкин С.Л., Александров А.А. Теплофизические свойства воды и водяного пара. - М.: Энергия, 1980. - 424 с.

Липов Ю.Н., Самойлов Ю.Ф., Виленский Т.В. Компоновка и тепловой расчет парового котла: Учеб. пособие для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1988. - 208 с.

Любов В.К. Поверочный расчет котельных агрегатов: Учеб. пособие - Архангельск: Изд-во АГТВ, 2002. - 115 с.

Эстеркин Р.И. Котельные установки. Курсовое и дипломное проектирование. - Л.: Энергоатомиздат, 1989. - 280 с.

Шестаков С.М., Ахмедов Д.Б. Паровые котлы. Ч. 3. Конструирование поточных камер. Учеб. пособие. - СПб. Изд-во СПбГПУ, 2002. - 56 с.

Зах Р.Г. Котельные установки. М.: Энергия, 1968. - 352 с

Размещено на Allbest.ru