Банк рефератов содержит более 364 тысяч рефератов, курсовых и дипломных работ, шпаргалок и докладов по различным дисциплинам: истории, психологии, экономике, менеджменту, философии, праву, экологии. А также изложения, сочинения по литературе, отчеты по практике, топики по английскому.
Полнотекстовый поиск
Всего работ:
364150
Теги названий
Разделы
Авиация и космонавтика (304)
Административное право (123)
Арбитражный процесс (23)
Архитектура (113)
Астрология (4)
Астрономия (4814)
Банковское дело (5227)
Безопасность жизнедеятельности (2616)
Биографии (3423)
Биология (4214)
Биология и химия (1518)
Биржевое дело (68)
Ботаника и сельское хоз-во (2836)
Бухгалтерский учет и аудит (8269)
Валютные отношения (50)
Ветеринария (50)
Военная кафедра (762)
ГДЗ (2)
География (5275)
Геодезия (30)
Геология (1222)
Геополитика (43)
Государство и право (20403)
Гражданское право и процесс (465)
Делопроизводство (19)
Деньги и кредит (108)
ЕГЭ (173)
Естествознание (96)
Журналистика (899)
ЗНО (54)
Зоология (34)
Издательское дело и полиграфия (476)
Инвестиции (106)
Иностранный язык (62792)
Информатика (3562)
Информатика, программирование (6444)
Исторические личности (2165)
История (21320)
История техники (766)
Кибернетика (64)
Коммуникации и связь (3145)
Компьютерные науки (60)
Косметология (17)
Краеведение и этнография (588)
Краткое содержание произведений (1000)
Криминалистика (106)
Криминология (48)
Криптология (3)
Кулинария (1167)
Культура и искусство (8485)
Культурология (537)
Литература : зарубежная (2044)
Литература и русский язык (11657)
Логика (532)
Логистика (21)
Маркетинг (7985)
Математика (3721)
Медицина, здоровье (10549)
Медицинские науки (88)
Международное публичное право (58)
Международное частное право (36)
Международные отношения (2257)
Менеджмент (12491)
Металлургия (91)
Москвоведение (797)
Музыка (1338)
Муниципальное право (24)
Налоги, налогообложение (214)
Наука и техника (1141)
Начертательная геометрия (3)
Оккультизм и уфология (8)
Остальные рефераты (21697)
Педагогика (7850)
Политология (3801)
Право (682)
Право, юриспруденция (2881)
Предпринимательство (475)
Прикладные науки (1)
Промышленность, производство (7100)
Психология (8694)
психология, педагогика (4121)
Радиоэлектроника (443)
Реклама (952)
Религия и мифология (2967)
Риторика (23)
Сексология (748)
Социология (4876)
Статистика (95)
Страхование (107)
Строительные науки (7)
Строительство (2004)
Схемотехника (15)
Таможенная система (663)
Теория государства и права (240)
Теория организации (39)
Теплотехника (25)
Технология (624)
Товароведение (16)
Транспорт (2652)
Трудовое право (136)
Туризм (90)
Уголовное право и процесс (406)
Управление (95)
Управленческие науки (24)
Физика (3463)
Физкультура и спорт (4482)
Философия (7216)
Финансовые науки (4592)
Финансы (5386)
Фотография (3)
Химия (2244)
Хозяйственное право (23)
Цифровые устройства (29)
Экологическое право (35)
Экология (4517)
Экономика (20645)
Экономико-математическое моделирование (666)
Экономическая география (119)
Экономическая теория (2573)
Этика (889)
Юриспруденция (288)
Языковедение (148)
Языкознание, филология (1140)

Реферат: Теплогенерирующие установки

Название: Теплогенерирующие установки
Раздел: Рефераты по технологии
Тип: реферат Добавлен 15:15:27 20 июля 2005 Похожие работы
Просмотров: 2843 Комментариев: 2 Оценило: 2 человек Средний балл: 4 Оценка: неизвестно     Скачать

Министерство образования РФ

УГТУ-УПИ

кафедра "Промышленная теплоэнергетика"


ТЕПЛОГЕНЕРИРУЮЩИЕ УСТАНОВКИ


КУРСОВАЯ РАБОТА


преподаватель: Филиповский Н.Ф.


студент: С.П.

1851929

группа: ТГВ-4


Екатеринбург

2001

Содержание


Задание на курсовой проект 2

Введение 3

1. Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания 6

2. Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания 7

3. Тепловой баланс котла и расход топлива 8

4. Тепловой расчет топочной камеры 9

5. Расчет конвективного пучка 10

6. Расчет экономайзера 12

7. Сводная таблица теплового расчета парогенератора 13

8. Проверочный расчет 13

Литература 14

Задание на проект


Тип котла КЕ-6,5

тип топки ТЧ прямого хода

производительность D = 6,5 т/ч = 1,8 кг/с

давление пара в барабане Р = 1,4 МПа

температура уходящих газов tух = 200о

топливо по нормативному методу № 11

температура питательной воды tпв = 100о

температура холодного воздуха tхв = 30о


район Кемеровская область

уголь кузнецкий

марка угля Г

продукты обогащения Р, СШ

состав топлива:

Wp 8,5

Ap 11

Skp 0,5

Sop 0,5

Cp 66,0

Hp 4,7

Np 1,8

Op 7,5

низшая теплота сгорания Qнр = 6240 ккал/кг = 26126 кДж/кг

приведенная влажность на 1000 ккал Wп = 1,36 %

приведенная зольность на 1000 ккал Ап = 1,76 %

выход летучих в-в на горючую массу Vг = 40,0 %

температура плавления золы t1 = 1100 (1050-1250)

t2 = 1200 (1000-1370)

t3 = 1250 (1150-1430)


теоретически необходимое кол-во воздуха
для сжигания 1 кг топлива Vо = 6,88 м3/кг

VоRO2 (CO2+SO2) = 1,24

VоH2O = 0,74

VоN2 = 5,45

VоГ = 7,43

Введение


Паровые котлы типа КЕ производительностью от 2,5 до 10 т/ч


Паровые котлы с естественной циркуляцией КЕ производительностью от 2,5 до 10 т/ч со слоевыми механическими топками типа ТЧ предназначены для выработки насыщенного или перегретого пара, используемого на технологические нужды промышленных предприятий, в системах отопления, вентиляции и горячего водоснабжения. Техническая характеристика приведена в табл.1

Котел типа КЕ состоит из котла, топочного устройства, экономайзера, арматуры, гарнитуры, устройства для подвода воздуха в топку, устройства для удаления отходящих газов.

Топочная камера образована боковыми экранами, фронтовой и задней стенками. Топочная камера котлов паропроизводительностью от 2,5 до 10 т/ч разделена кирпичной стенкой на топку глубиной 1605-2105 мм и камеру догорания глубиной 360-745 мм, которая позволяет повысить КПД котла снижением механического недожога. Вход газов из топки в камеру догорания и выход газов из котла асимметричные. Под камеры догорания наклонен таким образом, чтобы основная масса падающих в камеру кусков топлива скатывалась на решетку.

В котлах применена схема одноступенчатого испарения. Вода циркулирует следующим образом: питательная вода из экономайзера подается в верхний барабан под уровень воды по перфорированной трубе. В нижний барабан вода сливается по задним обогреваемым трубам кипятильного пучка. Передняя часть пучка (от фронта котла) является подъемной. Из нижнего барабана вода по перепускным трубам поступает в камеры левого и правого экранов. Питание экранов осуществляется также из верхнего барабана по опускным стоякам, расположенным на фронте котла.

Котлы с решеткой и экономайзером оборудуются системой возврата уноса и острым дутьем. Унос, оседающий в четырех зольниках котла, возвращается в топку при помощи эжекторов и вводится в топочную камеру на высоте 400 мм от решетки. Смесительные трубы возврата уноса выполнены прямыми, без поворотов, что обеспечивает надежную работу систем. Доступ к эжекторам возврата уноса для осмотра и ремонта возможен через люки, расположенные на боковых стенках. В местах установки люков трубы крайнего ряда пучка вводятся не в коллектор, а в нижний барабан.

За котельными агрегатами в случае сжигания каменных и бурых углей с приведенной влажностью Wпр < 8 устанавливаются водяные экономайзеры, а при сжигании бурых углей с приведенной влажностью Wпр = 8 — трубчатые воздухоподогреватели.

Площадки котлов типа КЕ расположены в местах, необходимых для обслуживания арматуры котлов. Основные площадки котлов: 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 продувочной линии из верхнего барабана и для доступа в верхний барабан при ремонте котла. На боковые площадки ведут лестницы, на заднюю площадку — спуск (короткая лестница) с верхней боковой площадки.

Каждый котел типа КЕ паропроизводительностью от 2,5 до 10 т/ч оснащен контрольно-измерительными приборами и арматурой. Котлы оборудованы двумя предохранительными клапанами, один из которых контрольный. У котлов с пароперегревателями контрольный предохранительный клапан устанавливается на выходном коллекторе пароперегревателя. На верхнем барабане каждого котла установлен манометр; при наличии пароперегревателя манометр устанавливается и на выходном коллекторе пароперегревателя. На верхнем барабане устанавливается следующая арматура: главный паровой вентиль или задвижка (у котлов без пароперегревателя), вентили для отбора проб пара, отбора пара на собственные нужды. На колене для спуска воды установлен запорный вентиль с условным проходом 50 мм.

У котлов производительностью от 2,5 до 10 т/ч через патрубок периодической продувки осуществляются периодическая и непрерывная продувки. На линиях периодической продувки из всех нижних камер экранов установлены запорные вентили. На паропроводе обдувки установлены дренажные вентили для отвода конденсата при прогреве линии и запорные вентили для подачи пара к обдувочному прибору.

На питательных трубопроводах перед экономайзером устанавливаются обратные клапаны и запорные вентили; перед обратным клапаном установлен регулирующий клапан питания, который соединяется с исполнительным механизмом автоматики котла.

Котлы типа КЕ обеспечивают устойчивую работу в диапазоне от 25 до 100% номинальной паропроизводительности. Надежность котлов характеризуется следующими показателями:

Средняя наработка на отказ, ч   3000

Средний ресурс между капитальными ремонтами, лет  3

Средний срок службы до списания, лет  20

Испытания и опыт эксплуатации большого числа котлов типа КЕ подтвердили их надежную работу на пониженном, по сравнению с номинальным, давлении. С уменьшением рабочего давления КПД котлоагрегата не уменьшается, что подтверждено сравнительными тепловыми расчетами котлов на номинальном и пониженном давлении. В котельных, предназначенных для производства насыщенного пара, котлы типа КЕ при пониженном до 0,7 МПа давлении обеспечивают такую же производительность, как и при давлении 1,4 МПа.

При работе на пониженном давлении предохранительные клапаны на котле и дополнительные предохранительные клапаны, устанавливаемые на оборудовании, должны регулироваться на фактическое рабочее давление.


Табл. 1

Технические данные котлов КЕ-6,5 завода Бийскэнергомаш

Обозначение (заводское)

Вид топлива

Паропро-
изводитель-
ность т/ч

Давление пара, МПа(кг/см2)

Темпера-
тура, C°

Габариты котла, мм (длина х ширина х высота)

КЕ-6,5-14С-О

каменный, бурый уголь

6,5

1,4(14)

194

7940х4640х5190

КЕ-6,5-14-225С-О

каменный, бурый уголь

6,5

1,4(14)

225

7940х4910х5190

КЕ-6,5-14МТО

древесные отходы, газ, мазут

6,5

1,4(14)

194

10700х5050х7490


Котел паровой типа КЕ 6,5 т/ч



Табл. 2

Заводскоеобозначение котла

Конструктивные размеры котлов, мм

L1

L2

L3

L4

L5

L6

L7

n

КЕ-6,5-14С-О

3000

7940

5550

195

880

2580

4640

8


1. Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания


Табл. 3

наим. показателя

обозн.

Формула или обоснование

размер-ность

топка

КП

ВЭК

коэф. расхода воздуха

т + пр

-

1,4

1,5

1,6

средний коэф. расхода воздуха

ср

(т + i)/2

-

1,4

1,45

1,55

действительный объем водяных паров

VH2O

VоH2O+0,0161•(-1) • Vо

м3/кг

0,784

0,790

0,800

действительный объем азота

VN2

VоN2 + ( - 1 ) • Vо

м3/кг

8,202

8,546

9,234

действительный объем газов

VГ

(VоRO2 + VоN2 + VоH2O)+(- 1) • Vо

м3/кг

10,182

10,526

11,214

объемные доли трехатомных газов

rRO2

VоRO2 / VГ

-

0,122

0,118

0,111

объемные доли водяных паров

rH2O

VоH2O / VГ

-

0,0766

0,075

0,0713

суммарная объемная доля излучающих газов

rп

rH2O + rRO2

-

0,199

0,193

0,182

доля золы топлива, уносимая с продуктами сгорания

аун

по табл. 2.3 [1]

-

0,95



массовый расход газов при сжига-нии 1 кг топлива

G

1-0,01•Ар+1,306 • • Vо

кг/кг

13,47

13,92

14,82

концентрация частиц золы

зл

0,01 • (Ар • аун ) _

Gг

кг/кг

7,76•10-3

7,51•10-3

7,05•10-3


2. Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания


Табл. 4

t

оС

Iог

кДж/кг

Iов

кДж/кг

Iзл

кДж/кг

IГ = IоГ + (-1) • IоВ + IЗЛ, кДж/кг

топка

КП

ВЭК

30

1026

909





100

2077

1830

8,5




150

3161

2763

13,0




200

4279

3718

17,7


6156

6327

300

5426

4698

27,6


7802


400

6590

5698

37,6


9477


500

7792

6724

48,1


11202


600

9027

7758

58,6


12964


700

10291

8796

69,5

13879

14759


800

11568

9860

80,3

15592

16578


900

12849

10948

91,2

17320



1000

14139

12041

102,9

19058



1100

15458

13134

115,0

20826



1200

16806

14256

127,9

22636



1300

18137

15378

141,3

24430



1400

19490

16496

160,9

26249



1500

20854

17618

181,8

28084



1600

22219

18740

197,3

29913



1700

23605

19887

215,0

31775



1800

24983

21039

229,5

33628



1900

26381

22190

244,2

35501



2000

27779

23337

260,2

37375




3. Тепловой баланс котла и расход топлива


Тепловой баланс составляется применительно к установившемуся состоянию котельного агрегата на 1 кг твердого топлива при 0 оС и давлении 0,1 МПа.


Общее уравнение теплового баланса имеет вид:

100 = + q2 + q3 + q4 + q5 + q6, %

где q2, q3, q4, q5, q6 – потери теплоты в процентах.


Табл. 5

Рассчитываемая величина

Обозна-чение

Формула или обоснование

Расчет

Значе-ние

Размер-ность

Потери тепла от химической неполноты сгорания топлива

q3

по табл. 2.3 [1]


0,5

%

Потери тепла от механической неполноты сгорания топлива

q4

по табл. 2.3 [1]


3,0

%

Потери тепла с уходящими газами

q2

(IухухIох ) • (100-q4)

Qрн

(6527–1,6•909) • (100–3,0) / 26126

18,77

%

энтальпия уходя-щих газов при tух

Iух

по табл. 4


6527

кДж/кг

коэф. избытка воздуха в уходящих газах

ух

по табл. 3


1,6


энтальпия холод-ного воздуха, при tхв=30о

Iохв

по табл. 4


909

кДж/кг

Потери тепла от наружного охлаждения

q5

по рис. 3.1 [1]


2,3

%

доля шлакоулавливания в топочной камере

ашл

1 – аун

1 – 0,95

0,05


энтальпия шлака

(ct)шл

по табл. 3.1 [1]


1470

кДж/кг

Потери с физичес-кой теплотой шлака

q6

ашл(ct)шл • Ар _

Qрн

0,05 • 1470 • 11 _

26216

0,03

%

КПД котлоагрегата

100 – (q2+q3+q4+q5+q6)

100–(18,77+0,5+ 3,0+2,3+0,03)

75,4

%

Коэффициент сохранения тепла

1 - q5 _

 + q5

1 – 2,3 _

75,4 + 2,3

0,97

%

энтальпия перегретого пара

iпп

По табл.


3308

кДж /кг

энтальпия питательной воды

iпв

По табл.


419

кДж/кг

Расход топлива

В

D ( iппiпв ) _

 • Qрн

1,8 • ( 3308 – 419)

0,754 • 26216

0,325

кг/с

Расчетный расход топлива

Вр

В • ( 1 – 0,01 • q4 )

0,325•(1–0,01•3,0)

0,315

кг/с


4. Тепловой расчет топочной камеры


Табл. 6

Рассчитываемая величина

Обозна-чение

Формула или обоснование

Расчет

Значе-ние

Размер-ность

Объем топк

Vт

принимаем конструктивно


14,77

м3

Полная площадь поверностей топки

Fсм

_____

6 • 3 2

_____

6 • 3 14.772

36,12

м2

Радиационная площадь поверхности нагрева

Hл

принимаем конструктивно


24,78

м2

Степень экранирования

э

Hл / Fсм

24,78 / 36,12

0,69


температуру воздуха на входе в воздухоподогреватель

t`вп

по табл. 1.4 [1]


45

оС

температуру подогрева воздуха

tгв

по табл. 1.5 [1]


350

оС

энтальпия горячего воздуха

Iогв

по табл. 4


4208

кДж/кг

Тепло вносимое воздухом в топку

Qв

Iогвт

4208•1,4

5891

кДж/кг

Полезное тепловы-деление в топке

Qт

Qнр•(100-q3-q4-q6) / /(100-q4)+ Qв

21216•(100-0,5+3+ +0,03)/(100-3)+5891

26991

кДж/кг

Теоретическая температура горения

tтеор

по табл. 4


1943

оС

Относит. положение горелок

xг

принимаем конструктивно


0,14


Коэф. ядра факела

М

0,59-0,5•хг

0,59-0,5•0,14

0,52


Теплонапряжение стен топки

Q/Fсм

Вр•Qт/Fсм

0,315•26991/36,12

235,39

кВт/м2

Эффективная толщи-на излучающего слоя

s

3,6•Vт/Fсм

3,6•14,77/36,12

1,47

м

Произведение Ph•s

Ph•s

P•rn•s

1•0,199•1,47

0,3

бар•м

Коэф. ослабления лучей:


Принимаем t"=1000oC




трехатомными газами

кr

по номограмме


0,7

1/бар•м

золовыми частицами

кзл

по номограмме


6,4

1/бар•м

остатками кокса

кк

по номограмме


1

1/бар•м

безразмерные величины

x1

x2



0,5

0,03


Оптическая толщина

kps

r•rnзлзлк•х1•ч2) •Р•S

(0,7•0,199+6,4• 7,76•10-3+ 1•0,5•0,03) •1•1,47

0,3

бар•м

Степень черноты факела

аф

1-е-kps

1-e-0,3

0,26


Коэф. тепловой эффективности

х•

0,99•0,6

0,59


Степень черноты топки

ат

аф _

аф+(1-аф)•

0,26 _

0,26+(1-0,26)• 0,59

0,37


Температура газов на выходе из топки

t"т

по номограмме


945

oC

Энтальпия газов на выходе из топки

I"т

по табл. 4


13494

кДж/кг

Тепло, передаваемое топке излучением

Qтл

• (Qт- I"т)

0,97•(26991-13494)

13092

кДж/кг


5. Расчет конвективного пучка

Табл. 7

Рассчитываемая величина

Обозна-чение

Формула или обоснование

Значение при

Размер-ность

400 оС

300 оС

200 оС

Полная поверхн. КП

Н

конструктивно

147,8

м2

Диаметр труб

d

конструктивно

51х2,5

мм

Относительный шаг поперечных

S1/d

конструктивно

2,16

мм

Относительный шаг продольных

S2/d

конструктивно

1,76

мм

Живое сечение газов

F

конструктивно

1,24

м2

Эффективная тощина излучающего слоя

S

0,9•d•( 4 • S1•S2_)-1

 • d2

0,18

м

Температура газов перед КП

t'r

из расчета топки

t'r= t"т

945

oC

Энтальпия газов перед КП

I'r

из расчета топки

I'r= I"т

13494

кДж/кг

Температура газов за КП

t"r

Принимаем предварительно

400

300

200

oC

Энтальпия газов за КП

I"r

по табл. 4

6590

5426

4279

кДж/кг

Тепловосприятие по балансу

Qб

•(I'r- I"r)

6697

7826

8939

кДж/кг

Температ. насыщения

ts

по табл.

194

oC

Средняя температура газов

trср

(t'r+t"r)/2

673

623

573

oC

Средний температурный напор

t

tб-tм _

ln tб/tт

421,5

329

153,7

oC

Средняя скорость газов в пучке

Wr

ВрVг (trср+273)

F 273

9,26

8,77

8,29

м/с

Коэф. теплоотдачи конвекцией

k

по рис. 2 [2]

75

73

71

Вт/м•К

Произведение Ph•s

Ph•s

P•rn•s

0,035

бар•м

Коэф. ослабл. лучей:


трехатомными газами

кr

по номограмме

1,25

1,4

1,6

1/бар•м

золовыми частицами

кзл

по номограмме

9,9

10,7

11,7

1/бар•м

Оптическая толщина

kps

r•rnзлзл) •Р•S

0,051

0,061

0,071

-

Степень черноты газового потока

аг

1-е-kps

0,048

0,058

0,068

-

Температура загрязненной стенки

t3

ts+t

615,5

523

347,7

oC

Коэф. теплоотдачи излучением

л

л=ниг

по рис. 4 [2]

4,51

4,28

4,07

Вт/м•К

Коэф. тепловой эффективности


0,65


Коэф. теплоотдачи

к

•(k+л)

51,6

50,2

48,7

Вт/м•К

Тепловосприятие КП по ур-ию теплообмена

Qт

к•t•Н•10-3

Вр

10205

7749

3512

кДж/кг

Действительная температ. за КП

t"кп


305

oC

Действительная энтальпия за КП

I"кп

по табл. 4

7835

кДж/кг

Действительное тепловосприятие по балансу

Qбд

•(I'r- I"КП)

5556

кДж/кг



Действительная температура за КП

6. Расчет экономайзера


Табл. 8

Рассчитываемая величина

Обозна-чение

Формула или обоснование

Расчет

Значе-ние

Размер-ность

Температура газов на выходе

t'г

из расчета КП

t'г=t"кп


305

oC

Энтальпия газов на входе

I'г

из расчета КП

I'г=I"кп


7835

кДж/кг

Температура воды на входе в экономайзер

t'пв

по условию


100

oC

Энтальпия воды на входе в экономайзер

i'пв

i'пв•4,19


419

кДж/кг

Температура газов на выходе

t"г

t"г=tух


200

oC

Энтальпия газов на выходе

I"г

по табл. 4


6327

кДж/кг

Присос воздуха



по табл. 3


0,1

-

Тепловосприятие по балансу

Qб

•(I'r - I"r+•Iохв)

0,97•(7835-6327+0,1•909)

1599

кДж/кг

Энтальпия воды на выходе

i"пв

i'пв+Qб•Вр

419+1599•0,315/1,4

687

кДж/кг

Температура воды на выходе

t"пв

i"пв /4,19

687/4,19

164

oC

Температурный напор на входе газов

t'

t'г- t"пв

305-164

141

oC

Температурный напор на выходе газов

t"

t"г- t'пв

200-100

100

oC

Средний температурный напор

t

(t'+t")/2

(141+100)/2

120,5

oC

Средняя температура газов

tгср

(t'г+ t"г)/2

(305+200)/2

252,5

oC

Средняя температура воды

tпвср

(t'пв+ t"пв)/2

(100+164)/2

132

oC

Температура загрязненной стенки

tз

tгср+25

132+25

157

oC

Объем газов на 1 кг топлива

Vг

по табл. 3


11,214

м3/кг

Средняя скорость газов

Wг

5 – 12


8

м/с

Живое сечение для прохода газов

F

ВрVг (tгср+273)_

Wг • 273

0,315•11,214•(252,5+273)

8 • 273

0,84

м2

Требуемое живое сечение для прохода газов

Fтр

конструктивно


0,12

м2

Число труб в горизонтальном ряду

n

F/Fтр

0,84/0,12

7

шт.

Коэф. теплоотдачи

k

k=kн•сv

18•1,05

18,9

Вт/м•К

Поверхность обмена по уровню теплобмен.

H

Qб•Вр•103_

k • t

1405•0,315•103_

18,9•110,5

212

м2

Требуемая поверхность нагрева со стороны газов

Hтр

конструктивно


2,95

м2

Общее число труб

N

Н/Нтр

212/2,95

71,8

шт.

Число рядов труб по вертикали

n

N/n

71,8/7

10

шт.


7. Сводная таблица теплового расчета парогенератора

Табл.9

Величина

размерность

топка

КП

ВЭК

температура газов на входе

oC

30

945

305

температура газов на выходе

oC

945

305

200

Тепловосприятие

кДж/кг

13092

5556

1599

температура теплоносителя на входе

oC

100

194

164

температура теплоносителя на выходе

oC

194

164

100

скорость газов

м/с


8,77

8


8. Проверочный расчет


Qнр / 100 = ( Qлг + Qбкп + Qбвэк ) • ( 1 – q4 / 100 )


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

19699 = 19639


( 19699 19639 ) • 100 % = 0,3 %

19699


Ошибка составляет 0,3 %

Литература


1. "Расчет топки": Методические указания к курсовому проекту по курсу "Котельные установки" для студентов специальности 29.07 и 10.07. Екатеринбург, изд. УПИ им.С.М.Кирова, 1991.

2. "Расчет конвективных поверхностей котла": Методические указания к курсовому проекту по курсу "Теплогенераторные установки" для студентов специальности 29.07 и 10.07. Екатеринбург, изд. УГТУ-УПИ, 1994.

3. Сидельников Л.Н, Юренев В.Н. Котельные установки промышленных предприятий. М.: Энергоатомиздат, 1988.

4. Зыков А.К. Паровые и водогрейные котлы: Справочное пособие. – М.: Энергоатомиздат, 1987.

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


21


Министерство образования РФ

Уральский государственный технический университет

кафедра "Промышленная теплоэнергетика"


ТЕПЛОГЕНЕРИРУЮЩИЕ УСТАНОВКИ


КУРСОВОЙ ПРОЕКТ


преподаватель: Филиповский Н.Ф.


студент: С.П.

1851929

группа: ТГВ-4


Екатеринбург

2002

Содержание


Принципиальная схема котельной 1

Исходные данные. 2

1. Тепловой расчет котельной 3

Тепловой расчет подогревателя сетевой воды 5

Тепловой расчет охладителя конденсата 6

Расчет сепаратора непрерывной продувки 7

Расчет теплообменника продувочной воды 8

Расчет подогревателя сырой воды 9

Расчет конденсатного бака 10

Расчет барботажного бака 10

Расчет теплообменника питательной воды 11

Расчет деаэратора 12

Расчет производительности котельной 12

2. Расчет химводоподготовки 13

2.1. Выбор схемы приготовления воды 13

2.2. Расчет оборудования водоподготовительной установки 15

3. Расчет и выбор насосов 16

4. Аэродинамический расчет котельной 18

4.1. Расчет газового тракта (расчет тяги) 18

4.2. Расчет самотяги дымовой трубы 19

4.3. Расчет дымососов и дутьевых вентиляторов 20

Список литературы 21

Исходные данные


Наименование величин Обоз н. Ед изм. Знач. Примечание
Вариант

11
Тип котла

КЕ-6,5
Производительность котла

Дн

т/ч 6,5 = 1,8 кг/с
Отопительная нагрузка

Qт

Гкал/ч 10,6 = 12,3 МВт
Расход пара на производство

Дп

т/ч 10,6 =2,94 кг/с
Возврат конденсата с производства

Gк.п

% от Дп

49 = 1,44 кг/с
Температура конденсата с пр-ва

tк.п

оС

49
Температура питательной воды

tпв

оС

100 По расчету котла
Температура прямой сетевой воды

tт1

C 95
Температура обратной сетевой воды

tт2

C 70
Температура сырой воды на входе в котельную

tхв

C 5 Принимается
Температура сырой воды перед химводоочисткой

tсв

C 30 Принимается
Температура продувочной воды после теплообменника продувочной воды t C 40 Принимается
Температура конденсата от блока подогревателей сетевой воды

tкт

C 80 Принимается
Энтальпия конденсата от блока подогревателей сетевой воды

iкт

КДж/кг 335
Температура деаэрированной воды после деаэратора

tдв

C 110
Параметры пара, вырабатываемого котлами (до редукционной установки)
Давление

P1

МПа 1,4 Из таблиц насы-щенного пара и воды при давлении 1,4 МПа
Температура

t1

C 194
Удельный объем пара

V1

м3/кг

0,14
Удельный объем воды

V2

м3/кг

1,15•10-3

Энтальпия пара

i1

КДж/кг 2788,4
Энтальпия воды

i1'

кДж/кг 830
Параметры пара после редукционной установки:
Давление

P2

МПа 0,7 Из таблиц насы-щенного пара и воды при давлении 0,7 МПа
Температура

t2

C 164,2
Удельный объем пара

V1

м3/кг

0,28
Удельный объем воды

V2

м3/кг

1,11•10-3

Энтальпия пара

i2"

КДж/кг 2763
Энтальпия воды

i2'

КДж/кг 694
Параметры пара, образующегося в сепараторе непрерывной продукции:
Давление

P3

МПа 0,17 Из таблиц насы-щенного пара и воды при давлении 0,17 Мпа
Температура

t3

C 104,8
Удельный объем пара

V1

м3/кг

1,45
Удельный объем воды

V2

м3/кг

1,05•10-3

Энтальпия пара

i3

КДж/кг 2700
Энтальпия воды

i3'


439,4


  1. Котел

2. Экономайзер

3. Распределительная гребенка

4. Редукционное устройство

5. Сетевой насос

6. Подогреватель сетевой воды

7. Охладитель конденсата

8. Конденсатный бак

9. Конденсатный насос

10. Деаэратор

11. Теплообменник питательной воды

12. Паровые питательные насосы

13. Электирческие питательные насосы

14. Сепаратор непрерывной продувки

15. Подогреватель сырой воды № 2

16. Подогреватель сырой воды № 1

17. Химводоочистка

18. Барботажный бак

19. Канализация

20 Насосы сырой воды

21 Подпиточные насосы



1. РАСЧЁТ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ КОТЕЛЬНОЙ

Для расчета принимается тепловая схема отопительно-производственной котельной с паровыми котлами КЕ-6,5 для закрытой системы теплоснабжения. Принципиальная тепловая схема характеризует сущность основного технологического процесса преобразования энергии и использования в установке теплоты рабочего тела. Она представляет собой условное графическое изображение основного и вспомогательного оборудования, объединенного линиями трубопроводов рабочего тела в соответствии с последовательностью его движения в установке.

Основной целью расчета тепловой схемы котельной является:

- определение общих тепловых нагрузок, состоящих из внешних нагрузок и расходов тепла на собственные нужды, и распределением этих нагрузок между водогрейной и паровой частями котельной для обоснования выбора основного оборудования;

- определение всех тепловых и массовых потоков, необходимых для выбора вспомогательного оборудования и определения диаметров трубопроводов и арматуры.


Наименование величин

Обоз.

Ед. изм.

Расчетная формула или обоснование

Расчет

Значе-ние

Расчетный расход сетевой воды

Gсет

кг/с

Qт .
(tт1-tт2) • C

12,33 • 103 .
(95 – 70) • 4,19

117,7
Скорость воды в трубопроводах

Vв

м/с принимается
1,5
Диаметр трубопровода сетевой воды

dyсет

мм

300

(316)

Скорость пара в паропроводах

Vп

м/с принимается
30
Диаметр паропровода на производство

dyпр

мм

125

(132)

КПД теплообменника (сетевой воды)


принимается
0,98
Расход пара на подогреватели сетевой воды

Дт

кг/с

Qт .
(i2" - iкт) •

12,33 • 103 .
(2763-335) •0,98

5,18
Диаметр паропровода к теплообменникам сетевой воды до РУ

dyт

мм

200

(175)

Диаметр паропровода к теплообменникам сетевой воды после РУ

dyт

мм

250

(248)

Паровая нагрузка на котельную за вычетом расходов пара на деаэрацию, подогрев сырой воды, внутрикотельные потери

Дк'

кг/с

т + Дп) • 1,1

(5,18 + 2,94 ) • 1,1 8,95
Число котлов n щт.

Дк' / Дн

8,95 / 1,8 5
Производительность котельной фактическая

Дк

кг/с

Дн • n

1,8 • 5 9
Диаметр магистрального паропровода от котлов

dyк

мм

250

(231)

Диаметр трубопровода питательной воды

dyпс

мм

100

(87)

Расход подпиточной воды на восполнение утечек в теплосети

Gут

кг/с

1,5 % от Gсет

0,015 • 117,7 1,76
Диаметр трубопровода подпитки сетевой воды

dyпс

мм

40

(38)

Количество подпиточной воды для производства

Gподп.п

кг/с

Дп – Gкп

2,94 – 1,44 1,5
Диаметр трубопровода конденсата с производства

dyкп

мм

32

(35)

Внутрикотельные потери пара

Дпот

кг/с

1% от Дк

0,01 • 9 0,09
Расход пара на собственные нужды

Дсн

кг/с

1% от Дк

0,01 • 9

0,09
Диаметр паропровода на собственные нужды

dyсн

мм

25

(23)

Коэффициент собственных нужд химводоочистки

Ксн.хво


принимается из расчета ХВО
1,1
Общее количество подпиточной воды, поступающее на ХВО

Gхво

кг/с

(Gут + Gпод.пр. + Дсн + Дпот) • Ксн.хво

3,78
(1,76 + 1,5 + 0,09 + 0,09 + 0,09 ) • 1,1
Диаметр трубопровода подпиточной воды, поступающее на ХВО

dyхво

мм

65

(57)


Расчет пароводяного подогревателя сетевой воды (поз.6)

Дт = 5,18 кг/с

t1 = 196 оС

Gкт = 5,18 кг/с

tкт = 80 оС

tкт’ = 164 оС

Gсет = 117,7 кг/с

tт1 = 95 оС

Gсет = 117,7 кг/с

tт2 = 70 оС

tт2’ = 73,7 оС


Наименование величин

Обоз.

Ед. изм.

Расчетная формула или обоснование

Расчет

Значе-ние

Количество теплоты расходуемое в подогревателе сетевой воды

Q1

кВт

Дт • (i1"-i2') •

5,18 • (2788-694) • 0,98

10,5•103

Температура сетевой воды между теплообменниками (из теплового баланса):

tт2'

C

tт1 Q1 .
с• Gсет

95 – 10500 .
4,19 • 117,7

73,7
Средний температурный напор

tб

tм

tб/tм

t

оС

t2 – tт2'

t2' – tт1


(tб-tм)/2,3•ln(tб/tм)

196-73,7

164,2-95

122,3/69,2

(112,3-69,2)/2,3•ln(122,3/69,2)

122,3

69,2

1,76>1,7

40,5

Коэффициент теплопередачи теплообменника k
принимается
3000
Коэффициент загрязнения поверхностей теплообмена b
принимается
0,85
Поверхность нагрева пароводяного подогревателя H

м2

Q1 .
k • t • b

10,5 • 106 .
3000 • 40,5 • 0,85

101,6
К установке принимаем 2 подогревателя H

м2

H/2 101,6 / 2 50,8

Принимаем горизонтальный пароводяной подогреватель типа ТКЗ № 5

H=66,0 м2, S=0,436 м2, G=400 т/ч,

l1=3150 мм, l2=3150 мм, H=1170 мм, D=630 мм, M=800 мм


Расчет водоводяного охладителя конденсата (поз.7)

Наименование величин

Обозн.

Ед изм.

Расчетная формула или обоснование

Расчет

Значе-ние

Количество теплоты расходуемое в подогревателе сетевой воды

Q2

кВт

Дт • (i2'-iкт) •

5,18 • (694-335) • 0,98

1,8•103

Средний температурный напор

tб

tм

tб/tм

t

оС

t2 - t2'

tкт - tт2


(tб-tм)/2,3•ln(tб/tм)

164,2-73,7

80-70

90,5/10

(90,5-10)/2,3•ln(90,5/10)

90,5

10

9,05>1,7

15,9

Поверхность нагрева охладителя конденсата H

м2

Q2 .
k • t • b

1800 • 103 .
3000 • 15,9 • 0,85

44,9
К установке принимаем 2 подогревателя H

м2

H/2 44,9 / 2 22,45
Диаметр трубопровода конденсата

dyкт

мм

65

(66)

Принимаем горизонтальный водоводяной подогреватель ВВП-250

H=22,8 м2, S=0,0186 м2, G=250 т/ч,

L=4930 мм, H=550 мм, D=273 мм


Расчет Сепаратора непрерывной продувки (поз.14)

Д’пр = 0,154 кг/с

t2 = 104,8 оС

Gпр = 0,9 кг/с

t1 = 196 оС

G’пр = 0,74 кг/с

t2 = 104,8 оС

Наименование величин

Обозн.

Ед изм.

Расчетная формула или обоснование

Расчет

Значе-ние

Величина непрерывной продувки р
Предварительно принимается из расчета химводоочистки
0,1
Количество продувочной воды, поступающей в сепаратор непрерывной продувки

Gпр

кг/с

Дк • р

9 • 0,1 0,9
Диаметр трубопровода продувочной воды

dyпр

мм

32

(29)

Степень сухости пара х
Принимается
0,97
Теплота парообразования r кДж/кг

2244
Коэффициент теплопотерь через трубы и расширитель в сепараторе

2


Принимается
0,98
Количество пара получаемого в сепараторе d кг/кг

( i1' • 2 – i3' )

( x • r )

( 830 • 0,98 – 439,4 )

(0,97 • 2244)

0,172
Количество пара на выходе из сепаратора

Д'пр

кг/с

d • Gпр

0,172 • 0,895 0,154
Диаметр паропровода на собственные нужды

dyпр1

мм

100

(97)

Количество продувочной воды, на выходе из сепаратора

G'пр

кг/с

Gпр- Д'пр

0,895 – 0,154 0,74
Диаметр трубопровода продувочной воды из сепаратора

dyпр2

мм

25

(27)

Удельный объем пара v

м3/кг



1,45
Допускаемое напряжение парового объема R

м33•ч

принимается
1000
Объем расширителя непрерывной продувки

Vп

м3

Д'пр • v / R

504 • 1,45 / 800 0,73
Полный объем расширителя непрерывной продувки

Vp

м3

Vп • 100 / 70

0,73 • 100 / 70

1,04

Расчет теплообменника продувочной воды (поз.15)

G’пр = 0,74 кг/с

t2 = 104,8 оС

Gхво = 3,78 кг/с

tсв = 5 оС

Gхво = 3,78 кг/с

tсв‘= 17,7 оС

G’пр = 0,74 кг/с

tпр.б = 40 оС

Наименование величин

Обозн.

Ед изм.

Расчетная формула или обоснование

Расчет

Значе-ние

Количество теплоты расходуемое в подогревателе сетевой воды

Q3

кВт

G'пр • (i3'-iпр.б) •

0,74 • (439,4-167,7) • 0,98

197
Температура сетевой воды между теплообменниками (из теплового баланса):

tсв'

C

tсв + Q3 .
с• Gхво

5 + 197 .
4,19 • 3,78

17,7
Средний температурный напор

tб

tм

tб/tм

t

оС

t3 – tсв'

tпр.б – tсв


(tб-tм)/2,3•ln(tб/tм)

104,8-17,7

40-5

87,1/35

(87,1-35)/2,3•ln(87,1/35)

87,1

35

2,48>1,7

24,9

Поверхность нагрева теплообменника H

м2

Qсв .
k • t • b

197 • 103 .
3000 • 24,9 • 0,85

3,1

Принимаем горизонтальный водоводяной подогреватель ВВП-100

H=3,58 м2, S=0,0029 м2, G=45 т/ч,

L=4580 мм, H=300 мм, D=114 мм


Расчет подогревателя сырой воды (поз.16)

Gхво = 3,78 кг/с

tсв‘= 17,7 оС

Gхво = 3,78 кг/с

tхво = 30 оС

Дср = 0,09 кг/с

t1 = 196 оС

Gср = 0,09 кг/с

t2 = 164 оС

Наименование величин

Обозн.

Ед изм.

Расчетная формула или обоснование

Расчет

Значе-ние

Количество теплоты расходуемое в подогревателе сетевой воды

Q4

кВт

Gхво • (tхво-t') • с

3,78 • (30-17,7) • 4,19 195
Расход пара на подогреватель сырой воды

Дср

кг/с

Q4 .
(i1" – i2') •

195 .
(2788-694) •0,98

0,09
Диаметр паропровода на собственные нужды

dyср1

мм

25

(23)

Диаметр трубопровода продувочной воды из сепаратора

dyср2

мм

10

(9)

Температура сетевой воды между теплообменниками (из теплового баланса):

tсв'

C

tсв + Q3 .
с• Gхво

5 + 195 .
4,19 • 3,78• 0,98

17,7
Средний температурный напор

tб

tм

tб/tм

t

оС

t3 – tсв'

tпр.б – tсв


(tб-tм)/2

196-17,7

164-30

176,3/134

(176,3+134)/2

176,3

134

1,3<1,7

155

Поверхность нагрева теплообменника H

м2

Qсв .
k • t • b

195 • 103 .
3000 • 155 • 0,85

0,49

Принимаем горизонтальный пароводяной подогреватель типа ТКЗ № 1

H=3,97 м2, S=0,0032 м2, G=25 т/ч,

l1=1355 мм, l2=660 мм, H=760 мм, D=273 мм, M=500 мм


Расчет конденсатного бака (поз.8)

Наименование величин

Обозн.

Ед изм.

Расчетная формула или обоснование

Расчет

Значе-ние

Общее количество конденсата

Gк

кг/с

Gкп + Gкт + Gср

1,44 + 5,18 + 0,09 6,71
Диаметр трубопровода из конденсатного бака

dyк

мм

80

(75)

Средневзвешенная температура конденсата в баке

tк

C

( Gп • tкп + Gт • tкт + Gсрt2)
(Gпр + Gт + Gср)

74,6

(5,18 • 80 + 1,44 • 49 + 0,09•164 )
5,194 + 18,65 + 0,09

Объем конденсатного бака (на 20 мин.)

Vк

м3

Gк • vв • 20 мин. • 60 сек.

6,71 • 0,001 • 20 • 60 8,05

Расчет барботажного бака (поз.18)

Наименование величин

Обозн.

Ед изм.

Расчетная формула или обоснование

Расчет

Значе-ние

Количество сырой воды для разбавления продувочной воды

Gхво

кг/с

G'пр • (t”пр.б. + tкл)
tкл – tсв

0,74 • (40 + 10)
10 - 5

7,4
Диаметр трубопровода сырой воды в барботажный бак dy мм

80

(79)

Объем конденсатного бака (на 20 мин.)

Vк

м3

(G’пр+ Gк )• vв • 20 мин. • 60 сек.

(0,74+7,6) • 0,001 • 20 • 60 10

Расчет теплообменника питательной воды (поз.11)

Gда = 10,76 кг/с

tда = 104,8 оС

Gхво = 3,78 кг/с

tхво‘= 45 оС

Gда = 10,76 кг/с

tпв = 100 оС

Gхво = 3,78 кг/с

tхво = 30 оС

Наименование величин

Обозн.

Ед изм.

Расчетная формула или обоснование

Расчет

Значе-ние

Количество умягченной воды, поступающей в деаэратор

G'хво

кг/с

Gхво / Ксн.хво

3,78 / 1,1 3,44
Диаметр трубопровода подпиточной воды, поступающее на ХВО

dyхво'

мм

50

(54)

Количество воды, поступающей из деаэратор

Gда

кг/с

Gпв + Gут

9 + 1,76 10,76
Диаметр трубопровода подпиточной воды, поступающее на ХВО

dyда'

мм

100

(95)

Количество теплоты расходуемое в теплообменнике питательной воды

Q5

кВт

Gда • (tда –tпв) • c

10,76• (105-100) • 4,19 212
Температура воды идущей в деаэратор

tхво

оС

Qпа - tsд
G'хво • с •

212 + 30
3,44 • 4,19 • 0,98

45
Средний температурный напор

tб

tм

tб/tм

t

оС

tпв – tхво

tда – t’хво


(tб-tм)/2

100-30

105-45

70/60

(70+60)/2

70

60

1,16<1,7

65

Поверхность нагрева теплообменника H

м2

Qпв .
k • t • b

212 • 103 .
3000 • 65 • 0,85

1,28

Принимаем горизонтальный водоводяной подогреватель ВВП-80

H=2,26 м2, S=0,0018 м2, G=35 т/ч,

L=4410 мм, H=250 мм, D=89 мм


Расчет деаэратора (поз.10)

Д’пр = 0,154 кг/с

tда = 104,8 оС

Дда = 0,58 кг/с

tда = 196 оС

Gк = 6,71 кг/с

tда = 80 оС

Gхво = 3,44 кг/с

tда = 45 оС

Gда = 10,76 кг/с

tда = 104,8 оС

Наименование величин

Обозн.

Ед изм.

Расчетная формула или обоснование

Расчет

Значе-ние

коэффициент потерь тепла в окружающую среду

д


принимается
0,98
Средняя температура воды в деаэраторе

t'ср

C

(Gк • tк + Gхво • tхво)
(Gк + Gхво)

6,62 • 73,3 + 3,44 • 45
6,62 + 3,44

64,47
Среднее теплосодержание воды в деаэраторе

i'ср

кДж/кг

t'ср • С

67,5 • 4,19 270
Производительность деаэратора

Дд

кг/с

Gпв + Gут

9 + 1,76 10,76
Количество пара, необходимое для деаэоации

Ддiд - ((Gк + G'хво) • i'срд) – Д'пр • i"2
i"1

0,58

10,76•439,4 – ((6,71+3,44)•270•0,98)–0,154•2700
2788

Диаметр паропровода на деаэрацию

dyда

мм

80

(83)

Прнимаем к установке деаэратор атмосферный смешивающего типа ДСА-50

производительность колонки 50 т/ч, давление греющего пара 1,5 атм, температура воды 104 C


Расчет производительности котельной

Наименование величин

Обозн.

Ед изм.

Расчетная формула или обоснование

Расчет

Значение

Производительность котельной расчетная

Др

кг/с

Дт + Дп + Дд + Дсн + Дср

5,18 + 2,94 + 0,58 + 0,09 + 0,09 8,88
Процент загрузки работающих паровых котлов

Кзаг

%

р / Д') • 100%

(8,88 / 9 ) • 100 98,7

2. Расчет химводоподготовки


Основной задачей подготовки воды в котельных является борьба с коррозией и накипью. Коррозия поверхностей нагрева котлов подогревателей и трубопроводов тепловых сетей вызывается кислородом и углекислотой, которые проникают в систему вместе с питательной и подпиточной водой.

Качество питательной воды для паровых водотрубных котлов с рабочим давлением 1,4МПа в соответствии с нормативными документами должно быть следующим:

- общая жесткость 0,02мг.экв/л,

- растворенный кислород 0,03мг/л,

- свободная углекислота - отсутствие.

При выборе схем обработки воды и при эксплуатации паровых котлов качество котловой (продувочной) воды нормируют по общему солесодержанию (сухому остатку): величина его обуславливается конструкцией сепарационных устройств, которыми оборудован котел, и устанавливается заводом изготовителем.


Наименование Обозн. ед. изм.
Река

Днестр
Сухой остаток

Sив

мг/л 505
Жесткость карбонатная

Жк

мг.экв/л 5,92
Жесткость некарбонатная

Жнк

мг.экв/л 1,21

2.1. ВЫБОР СХЕМЫ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ВОДЫ

Выбор схемы обработки воды для паровых котлов проводится по трем основным показателям:


Величине продувки котлов


Жесткость исходной воды

Жив = Жк + Жнк = 5,92 + 1,21 = 7,13 мг.экв/л


S определяется по графику рис 6. [2]. S = 60 мг/кг.


Сухой остаток обработанной воды.

Sов = Sив + S = 505 + 60 = 565 мг/л


Доля химически очищенной води в питательной

0 = Gхво / Дк = 4,2 / 8,95 = 0,47


Продувка котлов по сухому остатку:

Рп=( Sов • 0 • 100%)/(Sк.в - Sов0)=565 • 0,47 • 100 / (3000-565 • 0,47) = 9,7%

Sк.в - сухой остаток котловой воды, принимается по данным завода изготовителя котлов


9,7% < 10% - принимаем схему обработки воды путем натрий-катионирования.


Относительной щелочности котловой воды


Относительная щелочность котловой:

Щ = (40 • Щi • 100 %) / Sов =40 • 5,92 •100 / 565 = 41,9 %

где 40 - эквивалент Щ мг/л

Щi- щелочность химически обработанной воды, мг.экв/л, принимается для метода
Na-катионирования, равной щелочности исходной воды (карбонатной жесткости).


20% < 41,9% < 50% - возможно применение Na-катионирования с нитратированием, дополнительное снижение щелочности не требуется.


По содержанию углекислоты в паре


Количество углекислоты в паре:

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

где ' - доля разложения НСO3 в котле, при давлении 1,4МПа принимается равной 0,7

'' - доля разложения НСO3 в котле, принимается равной 0,4


67,39мг/л > 20мг/л - необходимо дополнительное снижение концентрации углекислоты.


К установке принимается обработка воды по схеме двухступенчатого Na-катионирования.

2.2. РАСЧЕТ ОБОРУДОВАНИЯ ВОДОПОДГОТОВИТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

Для сокращения количества устанавливаемого оборудования и его унификации принимают однотипные конструкции фильтров для первой и второй ступени. Для второй ступени устанавливаем два фильтра: второй фильтр используется для второй ступени в период регенерации и одновременно является резервным для фильтров первой ступени катионирования.


Скорость фильтрования принята в зависимости от жесткости исходной воды

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


Коэффициент собственных нужд химводоочистки

Кс.н.хво = 1,1


Количество сырой воды, поступающей на химводоочистку

Gс.в = Кс.н.хво • Gхво = 1,1 • 3,44 = 3,78 кг/с


Площадь фильтров

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


К установке принимается 2 фильтра

Fф = F'ф / 2 = 0,9 / 2 = 0,45 м2


Диаметр фильтра

d'ф = = = 0,76 м


К установке принимаем катионовые фильтры № 7

Диаметр фильтра dф = 816 мм; высота сульфоугля l = 2 м.

Производительность фильтров I ступени GI = 5 т/ч

Производительность фильтров II ступени GII = 20 т/ч

Скорость фильтрования I ступени I = 9 м/ч

Скорость фильтрования II ступени II = 30 м/ч


Полная площадь фильтрования

Fфд = ( • dф2 / 4 ) • 2 = (3,14 • 0,8162 / 4) • 2 = 1,05 м2


Полная емкость фильтров

Е = 2 •  • dф2 • hкат • l / 4 = 2• 3,14 • 0,8162 • 300 • 2/ 4 = 627 мг.экв


Период регенерации фильтров

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

Число регенераций в сутки n = 6 раз.


Расход соли на 1 регенерацию:

Мсоли =  • dф2 • hкат • l • b / 4 • 1000 = 3,14 • 0,8162 • 300 • 2• 200 / 4 • 1000 = 62,72 кг


Суточный расход соли

Gсоли = Мсоли • n = 62,72 • 6 = 376,32 кг

3. Расчет и выбор насосов


Подбор питательных насосов


В котельных с паровыми котлами устанавливаются питательные насосы числом не менее двух с независимым приводом. Питательные насосы подбирают по производительности и напору.


Напор создаваемый питательным насосом:

Нпн=10 • Р1 + Нэкс = 10 • 12 + 7 + 15 = 142 м.в.ст.

где Р1 - избыточное давление в котле, Р1 =1,4 МПа = 12 атм.

Нэк- гидравлическое сопротивление экономайзера, принимаем Нэк = 7 м.в.ст.

Нс – сопротивление нагнетающего трубопровода, принимаем Нс=15 м.в.ст.

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


Принимаем 3 электрических насоса 2,5 ЦВМ 0,8 производительностью 14 м3/ч, полный напор 190 м.в.ст. и 2 насоса с паровым приводом типа 2ПМ-3,2/20 производительностью 3,2 м3/ч, напор 200 м.в.ст.


Подбор сетевых насосов


Напор сетевых насосов

Hснп + Нс = 15 + 30 = 45 м.в.ст.

где Нп- сопротивление бойлера теплофикации, принимаем Нэк = 15 м.в.ст.

Нс – сопротивление сети и абонента, принимаем Нс = 30 м.в.ст.

Расход сетевой воды Gсет=117,7 кг/с = 423,72 т/ч


К установке принимаем 2 сетевых насоса типа 10CD-6 производительностью 486 м3/ч, напор 74 м.в.ст.


Подбор конденсатного насоса


Напор развиваемый конденсатным насосом

Нкн = 10 • Рд + Нскд = 10 • 1,2 + 15 + 7 = 34 м.в.ст.

где Рд - давление в деаэраторе, Рд =0,14 МПа = 1,2 атм.

Нск – сопротивление нагнетающего трубопровода, принимаем Нск=15 м.в.ст.

Нд – высота установки деаэратора, принимаем Нд = 7 м.

Количество конденсата Gк = 6,71 кг/с = 24,16 т/ч


К установке принимаем 2 конденсатных насоса типа КС10-55/2а, напор 47,5 м.в.ст.


Подбор подпиточного насоса


Напор развиваемый насосом

Нпс = Рд + Нскд = 1,2 + 15 = 16,2 м.в.ст.

где Рд - давление в деаэраторе, Рд =0,14 МПа = 1,2 атм.

Нск – сопротивление нагнетающего трубопровода, принимаем Нск=15 м.в.ст.

Количество подпиточной воды Gк = 1,76 кг/с = 6,34 т/ч


К установке принимаем 2 насоса типа К8/18, производительность 8 м3/ч, напор 18 м.в.ст.


Подбор насоса сырой воды


Напор развиваемый насосом

Нсв = Нсктохво = 20 + 20 + 5 = 45 м.в.ст.

где Нто- сопротивление теплообменников, принимаем Нэк = 20 м.в.ст.

Нск – сопротивление нагнетающего трубопровода, принимаем Нск=20 м.в.ст.

Нхво – сопротивление фильтров ХВО, принимаем Нск=5 м.в.ст.


Количество сырой воды Gхво = 11,18 кг/с = 40.25 т/ч


К установке принимаем 2 насоса типа К-80-50-200, производительность 50 м3/ч, напор 50 м.в.ст.

4. АЭРОДИНАМИЧЁСКИЙ РАСЧЕТ


Наименование величин Обозн. Ед. изм. Знач. Примечание
температура уходящих газов

tух

оС

200

из


расчета


котла

температура холодного воздуха

tхв

оС

-30
коэфф. избытка воздуха в топке

т


1,4
коэфф. избытка воздуха в ВЭК

ух


1,6
коэфф. избытка воздуха в трубе

тр


1,7
средняя скорость уходящих газов

ух

м/с 8
действительный объем уходящих газов

Vг

м3/кг

11,214
низшая теплота сгорания топлива

Qнр

ккал/кг 6240
расход топлива 1 котлом b кг/с 0,325

4.1. Расчет газового тракта (расчет тяги)


Температура газов в начале трубы:

tтр = tухух + (тр -ух) • tв = 200 • 1,6 + (1,7-1,6)•30 = 190 оС

тр 1,7

где tв – температура воздуха в котельной tв = 25 оС


Сопротивление трения уходящих газов:

hтр =  • (l /dэкв) • (ух 2 / 2 • 9,8) • г = 0,03 • (18 / 1) • (82 / 2 • 9,8) • 0,78= 1,38 мм в.ст.

где г - плотность газов при температуре 190 оС г = 0,78 кг/м3

l – длина газохода по чертежу, l = 18 м.

dэкв – эквивалентный диаметр газохода 1000 х 1000 мм, dэкв = 1 м.

 - коэффициент трения для стальных футерованных газоходов, = 0,03


Потеря давления на местные сопротивления

hм =  • (ух / 2• 9,81) • г = 5,8 • (82 / 2 • 9,81) • 0,78 = 14,76 мм.в.ст.

где  - сумма коэффициент местных сопротивлений по тракту воздуха, =5,8

патрубок забора воздуха =0,2; плавный поворот на 90°(5 шт.) =0,25*5=1,25;

резкий поворот на 90° =l,l; поворот через короб =2, направляющий аппарат =0,1;

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


Полное аэродинамическое сопротивление газового тракта

h = hм + hтр + hз + hзас = 14,76 + 1,38 + 63 + 1,5 = 80,64 мм.в.ст.

где hз – сопротивление золоуловителя hз = 63 мм.в.ст.

hзас – сопротивление заслонок hзас = 1,5 м.в.ст.


6. Сечение газоходов

fг = Vг • b • n • (273 + tтр ) =11,214 • 0,325 • 1 • (273+190) = 0,77 м2

273 • ух 273 • 8

где n – число котлов


Эквивалентный диаметр газохода

dэкв = = = 0,99 м2

4.2. Расчет самотяги дымовой трубы


В зависимости от расхода топлива b= 1,17 т/ч, зольности Аn = 1,76, содержания серы Sn = 0,08

высота дымовой трубы принимается H=30 м.


Скорость газов в дымовой трубе принимается wтр = 10 м/с


Максимальная часовая производительность котельной

Qк = b • n • Qнр = 0,325 • 5 • 6240 • 0,98 = 9600 ккал/ч


Охлаждение газов в трубе

tтр = = =0,1 оС/м


Внутренний диаметр трубы

dвн = = == 0,87 м


Наружный диаметр трубы

dн = dвн + 0,02 • Н = 0,87 + 0,02 • 30 = 1,47 м


Средний расчетный диаметр

dср = 2 • dн • dвн / (dвн + dн) = 2 • 1,47 • 0,87 / (1,47 + 0,87) = 1,09 м


Потеря напора на трение в дымовой трубе

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


Потеря напора на выходе из дымовой трубы

hвых =  • • wтр2 / 2 • 9,81 = 1 • 0,87 • 102 / 2•9,81 = 4,43 мм.в.ст.


Сопротивлений дымовой трубы

hд.тр = hтр + hвых = 3,28 + 4,43 = 7,71 мм.в.ст.


Теоретическая тяга дымовой трубы

P = H • 273 • 1,3 • ( 1 1 ) • hбар =

(273 + tхв) (273 + tтр) – ( tтр • Н /2) 760


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

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

4.3. Расчет дымососов и дутьевых вентиляторов


Расчетный напор дымососа

hдым = hм + hтр + hд.тр + hк + hз + hэк - P =

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


Расчетная производительность дымососа, м3/с (М3/2)

Vдым = Vг • b • (273 + tтр) • 1.1 / 273 =

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


Мощность потребляемая дымососом

Nдым = Vг • hдым •1,1 / 102 •  = 11,214 • 113,56 • 1,1 / 102 • 0,98 = 14 кВт


Напор вентилятора

hдв = hсл + hв = 60 мм.в.ст.

где hсл – сопротивление слоя лежащего на решетке hсл = 60 мм.в.ст.

hв – сопротивление воздуховодов, принебрегаем.


Производительность вентилятора

Vдв = 1,1 • Vг • т • b • (1 – q4 / 100) • ((273 + tхв) / 273) =

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


Принимаем вентилятор типа ВД-Б производительностью 10•104 м3/ч, напор 172 кгс/см2


Литература


1. Роддатис К.Ф. Котельные установки. М.: Энергия, 1975. 488с

2. Лумми А.П. Методические указания к курсовому проекту "Котельные установки". Свердловск: УПИ. 1980. 20с.

3. Сидельников Л.Н, Юренев В.Н. Котельные установки промышленных предприятий. М.: Энергоатомиздат, 1988.

4. Производственные и отопительные котельные. /Е.Ф. Бузников, К.Ф. Роддатис, Э.Я.Берзиньш.- 2-е изд., перераб. – М.: Энергатомиздат, 1984.-с. 248., ил 4. Зыков А.К. Паровые и водогрейные котлы: Справочное пособие. – М.: Энергоатомиздат, 1987.

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


Оценить/Добавить комментарий
Имя
Оценка
Комментарии:
Где скачать еще рефератов? Здесь: letsdoit777.blogspot.com
Евгений21:32:31 18 марта 2016
Кто еще хочет зарабатывать от 9000 рублей в день "Чистых Денег"? Узнайте как: business1777.blogspot.com ! Cпециально для студентов!
14:13:50 24 ноября 2015

Работы, похожие на Реферат: Теплогенерирующие установки

Назад
Меню
Главная
Рефераты
Благодарности
Опрос
Станете ли вы заказывать работу за деньги, если не найдете ее в Интернете?

Да, в любом случае.
Да, но только в случае крайней необходимости.
Возможно, в зависимости от цены.
Нет, напишу его сам.
Нет, забью.



Результаты(151152)
Комментарии (1843)
Copyright © 2005-2016 BestReferat.ru bestreferat@mail.ru       реклама на сайте

Рейтинг@Mail.ru