Выбор и расчет системы подготовки воды

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«Тюменский государственный архитектурно-строительный университет»

Кафедра «Промышленная теплоэнергетика»

Контрольная работа

«Выбор и расчет системы подготовки воды»

Выполнил: ст.гр. ПТ 12у

Созонова А.В.

Проверила: Валиюллина А.А

Тюмень 2015

Содержание

Введение

1. Выбор фильтров

2. Выбор деаэраторов

Список литературы

Введение

Надежная и экономичная работа котельной установки в значительной степени зависит от качества воды, применяемой для питания котлов. Природные воды, обычно содержат примеси в виде растворенных солей, коллоидные и механические примеси, поэтому непригодны для питания котлов без предварительной очистки, однако в проекте для упрощения расчета считаю, вода уже прошла предочистку.

Таблица 1. Химический состав воды

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Щелочность 5,15 Обработка воды для водогрейных котлов включает в себя, помимо предочистки, этапы удаления из воды железа, умягчения и деаэрации питательной воды. Согласно РД 24.031.120-91, а также РД 34.26.515-96 для закрытой системы теплоснабжения с температурой сетевой воды 150°С от водогрейного котла типа КВ-ГМ должны соблюдать следующие нормы качества сетевой и подпиточной воды:

1. Условная сульфатно-кальциевая жесткость - не более 1,2 мг-экв/кг

2. Карбонатная жесткость - не более 600 мкг-экв/кг

3. Соединения железа в пересчете на Fe - не более 250 мкг-экв/кг

4. Содержание растворенного кислорода - не Не более 30 мкг/кг

5. Содержание свободной углекислоты - 0

6. Значение рН (при температуре 25°С) - от 7 до 8,5

7. Содержание нефтепродуктов - не более 1 мг/кг

1. Выбор фильтров

Для котельных с водогрейными котлами для удаления из воды железа и ее умягчения обычно достаточно использования одноступенчатого Na-катионирования. Фильтр представляет собой цилиндрический сосуд со сферическими днищами. Внутри сосуда помещается слой катионита, вода подается в фильтр через вентиль на слой фильтрующего катиона, под которым располагается дренажное устройство, состоящее из коллектора и системы трубок, присоединенных к нему.

Отфильтрованная вода выходит через вентиль. Для регенерации фильтра через вентиль для другой подачи соленого раствора подается раствор поваренной соли.

Исходными данными для расчета Na-катионитных фильтров являются:

Расход сырой воды = 11,78 т/ч

Общая жесткость воды, поступающей на фильтры 8,05, г-экв/кг.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 1 - Устройство катионитного фильтра

Na-катионитный фильтр подбирают по площади фильтрования (живое сечение фильтра), которая определяется по формуле:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Где - нормальная скорость фильтрования, м/ч, обычно принимается в зависимости от жесткости умягчаемой воды;

a- количество работающих фильтров, принимается не менее двух, сверх того, один резервный, который в расчете не учитывается.

Принимаю ближайшее значение стандартного фильтра при диаметре

Фильтра

Выбранный типоразмер фильтра проверяю на скорость фильтрования:

Т.к. рассчитанные нормальная и максимальная скорости не превышают максимальных значений (при жесткости 5-10 скорость не больше 15 ), рассчитанных на воду жесткостью 8,05 мг-экв/кг, принимаю выбранные типоразмер и количество как окончательные.

Таблица 2. Технические характеристики фильтра ФИПа I-0,7-0,6-Na.

Количество солей жесткости, удаляемое на Na-катионитных фильтрах определяется по формуле:

На Na-катионитные фильтры первой ступени обычно поступает вода с жесткостью,

равной жесткости исходной воды. Число регенераций каждого фильтра в сутки определяется по формуле:

Где- высота слоя катионита, м

a - число работающих фильтров

- рабочая обменная способность катионита при Na-катионировании, г-экв/кг. При использовании в качестве катионита сульфоугля принимается 250 - 300 г-экв/кг Размеры и количество фильтров первой ступени выбираются таким образом, чтобы число регенераций каждого фильтра в сутки было не более трех.

Для регенерации фильтров применяется 8%-ный раствор поверенной соли на одну регенерацию фильтра определяется из уравнения:

Таблица 3.Технические характеристики солерастворителя С-0,5-0,7.

2. Выбор деаэратора

Деаэраторы вакуумные предназначены для удаления коррозионно-агрессивных газов (кислорода и свободной углекислоты) из питательной воды котлов и подпиточной воды систем теплоснабжения. В состав деаэрационной установки входят:

- деаэратор ДВ;

- охладитель выпара ОВВ;

- эжектор водоструйный ЭВ.

В деаэраторах применена двухступенчатая схема деаэрации воды: I-ая ступень - струйная, II-ая - барботажная, в качестве которой используется непровальная дырчатая тарелка.

Исходная, подлежащая деаэрации, вода по трубе попадает на верхнюю тарелку. котел водогрейный деаэратор

Последняя секционирована с таким расчетом, что при минимальной (30%) нагрузке работает только часть отверстий, во внутреннем секторе. При увеличении нагрузки включаются в работу остальные отверстия. Секционирование верхней тарелки позволяет избежать гидравлических перекосов по пару и воде при изменении нагрузки и во всех случаях обеспечивает обработку струй воды паром. Пройдя струйную часть, вода попадает на перепускную тарелку, предназначенную для сбора и перепуска воды на начальный участок, расположенный ниже барботажной тарелки.

Перепускная тарелка имеет отверстие в виде сектора, который одной стороны примыкает к сплошной вертикальной перегородке, идущей вниз до основания корпуса колонки. Вода с перепускной тарелки направляется на непровальную барботажную тарелку с рядами отверстий, ориентированных перпендикулярно потоку воды. К барботажной тарелке примыкает водосливной порог, который проходит до нижнего основания деаэратора. Вода протекает по барботажной тарелке, переливается через порог и попадает в сектор, обрамлённый порогом и перегородкой, а затем отводится из деаэратора через трубу.

Греющая среда - перегретая вода из прямой линии с температурой 150 °С, подается под барботажную тарелку. Попадая в область с давлением ниже атмосферного, вода вскипает, образуя под тарелкой паровую подушку. Вода, оставшаяся после вскипания, по водоперепускной трубе поступает на барботажную тарелку, где проходит обработку совместно с исходным потоком воды. Пар, проходя через отверстия тарелки, барботирует воду. С увеличением нагрузки, а, следовательно, и расхода пара, высота паровой подушки увеличивается, и избыточный пар перепускается в обвод барботажной тарелки через перепускные трубы. Затем пар проходит через горловину в перепускной тарелке и поступает в струйный отсек, где большая её часть конденсируется. Паровоздушная смесь отводится в охладитель выпара. Охладитель выпара (ОВВ) предназначен для конден сации максимального количества пара из отводимой от деаэратора парогазовой смеси и утилизации тепла этого пара. При охлаждении выпара происходит резкое сокращение объёма парогазовой смеси, что особенно важно для обеспечения нормальной работы воздухоотсасывающих устройств.

Охладитель выпара представляет собой кожухотрубный теплообменник, состоящий из горизонтального корпуса, в котором размещена трубная система (трубная доска крепится к корпусу с помощью сварки для избежания присосов воздуха). Внутри трубок движется химочищенная вода (часть потока исходной воды), которая затем направляется в деаэратор. Для обеспечения необходимого расхода выпара при всех нагрузках деаэратора расход воды на охладитель выпара должен соответствовать номинальной производительности и поддерживаться постоянным.

Конденсат из охладителя выпара отдельным трубопроводом через гидрозатвор возвращается в деаэратор (на переливную (верхнюю) тарелку) или сливается в дренажные баки, с этой целью охладитель наклонен в сторону отвода конденсата (уклон 1:10).В качестве воздухоотсасывающего устройства применяется водоструйный эжектор ЭВ. Эжекторы рассчитаны на работу при двух наиболее характерных режимах - приа бсолютном давлении в деаэраторе 0,007 и 0,03 МПа. Парогазовая смесь поступает во входную камеру, а затем через окна поступает в камеру смешения, где конденсируется вытекающей из сопла струёй рабочей воды. Оставшийся пар конденсируется в диффузоре, здесь же осуществляется смешение воды и несконденсированных газов и повышение общего давления. Водогазовая смесь отводится в бак рабочей воды (бак-газоотделитель). При вертикальном расположении эжектора давление за ним определяется в основном высотой установки над уровнем воды в баке. Уменьшение давления в сливной трубе за эжектором при прочих равных условиях приводит к уменьшению давления на всасывающей стороне эжектора и увеличению его массовой производительности. Для слива деаэрированной воды в бак самотеком необходимо размещать деаэратор на отметке не менее 10 метров от уровня воды в баке деаэрированной воды. Т.к. планируемая максимальная высота помещения котельной предполагается не более 10 метров, а бак поднят над подпиточными насосами на высоту 6 метров для предотвращения кавитации, принимаю в проекте вакуумный деаэратор со схемой включения «на насос». При работе деаэратора «на насос», для устойчивой работы последнего, необходимо предусматривать промежуточный бак атмосферного давления.

Под номинальной производительностью вакуумных деаэраторов понимается расход подпиточной воды, подлежащей деаэрации.

_Gподп =9,81 т/ч принимаю к установке вакуумный деаэратор типа ДВ-15 с номинальной производительностью 15 т/ч Саратовского завода энергетического машиностроения (Сарэнергомаш).

Таблица 4.Технические характеристики вакуумного деаэратора ДВ-15.

С запасом 10% принимаю два (один резервный) промежуточных насоса из расчета необходимой производительности G= 9,81 *1,1=10,8 т/ч.

Таблица 5. Технические характеристики насоса GRUNDFOS TP 32-200/2

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Список литературы

1. Бузников Е. Ф., Роддатис К. Ф., Берзиныш Э. Я. Производственные и отопительные котельные. -М.: Энергостройиздат. -1984. -240с.

2. Бузников Е.Ф., Роддатис К.Ф., Берзиньш Э.Я. Производственные и отопительные котельные. - М.: энергостойиздат, 1984.

3. Кострикин Ю.М., Мещерский Н.А., Водоподготовка и водный режим энергообъектов низкого и среднего давления: Справочник. - М.: Энергоатомиздат, 1990.

4. Подбор котельного агрегата по сайту производителя ОАО «Бийский котельный завод» www.bikz.ru

5. Роддатис К.Ф., Полтарецкий А.Н. Справочник по котельным установкам малой производительности. - М.: Энергоатомиздат, 1989.

6. Сайт по подбору насосов www.rimos.ru

7. Сайт по подбору теплообменного оборудования www.paroprovod.ru

8. Семячкин Б. Е. Методические указания к курсовой работе «Тепловой расчет теплогенератора» для студентов очного отделения специальности 290700 «Теплогазаснабжение и вентиляция» по дисциплине «Теплогенерирующие установки» - 3 курс, 5 семестр. - Т.: ТюмГАСА, 2000

9. СНиП 23-01-99. Строительная климатология.

10. СНиП II-35-76 “Котельные установки”

11. Тепловой расчет (нормативный метод). Издание третье переработанное и дополненное. -СПб.: -1998. -295с.

12. Тепловой расчет котельных агрегатов. Нормативный метод. - М.: Энергия, 1973

13. Технические характеристики котла КВ-ГМ-10-150 http://www.ost- injener.ru

14. Эстеркин Р. И. Промышленные котельные установки. -Л.: Энергоатомиздат. -1985. -400с.

Размещено на Allbest.ru