Реферат: Котельная установка

--PAGE_BREAK--




Расчет пароводяного подогревателя сетевой воды
(поз.6)

            <img width=«171» height=«322» src=«ref-2_583934428-3739.coolpic» v:shapes="_x0000_i1026">

Наименование величин

Обоз.

Ед. изм.

Расчетная формула или обоснование

Расчет

Значе-ние

Количество теплоты расходуемое в подогревателе сетевой воды

Q1

кВт

Дт • (i1"-i2') • h1


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

Dtб

Dtм

Dtб/Dtм

Dt

оС

 t2 – tт2'

 t2' – tт1
(Dtб-Dtм)/2,3•ln(Dtб/Dtм)

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 • Dt • 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) • h


5,18 • (694-335) • 0,98

1,8•103

Средний температурный напор

Dtб

Dtм

Dtб/Dtм

Dt

оС

 t2 — t2'

tкт — tт2
(Dtб-Dtм)/2,3•ln(Dtб/Dtм)

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 • Dt • 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

<img width=«111» height=«44» src=«ref-2_583938167-348.coolpic» v:shapes="_x0000_i1057">

<img width=«129» height=«43» src=«ref-2_583938515-380.coolpic» v:shapes="_x0000_i1058">


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)

      <img width=«115» height=«208» src=«ref-2_583938895-1938.coolpic» v:shapes="_x0000_i1027">

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

<img width=«109» height=«47» src=«ref-2_583940833-351.coolpic» v:shapes="_x0000_i1059">

<img width=«139» height=«43» src=«ref-2_583941184-396.coolpic» v:shapes="_x0000_i1060">


32

(29)

Степень сухости пара

х



Принимается


0,97

Теплота парообразования

r

кДж/кг



2244

Коэффициент теплопотерь через трубы и расширитель в сепараторе

h2



Принимается


0,98

Количество пара получаемого в сепараторе

d

кг/кг

( i1' •
h
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

<img width=«113» height=«47» src=«ref-2_583941580-365.coolpic» v:shapes="_x0000_i1061">

<img width=«132» height=«40» src=«ref-2_583941945-378.coolpic» v:shapes="_x0000_i1062">


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

<img width=«112» height=«47» src=«ref-2_583942323-361.coolpic» v:shapes="_x0000_i1063">

<img width=«145» height=«43» src=«ref-2_583942684-412.coolpic» v:shapes="_x0000_i1064">


25

(27)

Удельный объем пара

v

м3/кг





1,45

Допускаемое напряжение парового объема

R

м3/м3•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
    продолжение
--PAGE_BREAK--
Расчет теплообменника продувочной воды
(поз.15)
--PAGE_BREAK--
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

<img width=«119» height=«44» src=«ref-2_583952830-360.coolpic» v:shapes="_x0000_i1074">

<img width=«135» height=«43» src=«ref-2_583953190-390.coolpic» v:shapes="_x0000_i1075">


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

<img width=«113» height=«44» src=«ref-2_583953580-352.coolpic» v:shapes="_x0000_i1076">

<img width=«140» height=«43» src=«ref-2_583953932-403.coolpic» v:shapes="_x0000_i1077">


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 • h1

            212                 + 30
3,44 • 4,19 • 0,98

45

Средний температурный напор

Dtб

Dtм

Dtб/Dtм

Dt

оС

tпв – tхво

 tда – t’хво
(Dtб-Dtм)/2

100-30

105-45

70/60

(70+60)/2

70

60

1,16<1,7

65

Поверхность нагрева теплообменника

H

м2

      Qпв       .
 k • Dt • 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)

          <img width=«302» height=«191» src=«ref-2_583954335-3535.coolpic» v:shapes="_x0000_i1030">

Наименование величин

Обозн.

Ед изм.

Расчетная формула или обоснование

Расчет

Значе-ние

коэффициент потерь тепла в окружающую среду

hд



принимается



0,98

Средняя температура воды в деаэраторе

t'ср

°C

(Gк • tк + G
’
хво
• t
’
хво
)
      (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





Дд •
i
д
— ((Gк + G'хво) • i'ср •
h
д
) – 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

<img width=«115» height=«44» src=«ref-2_583957870-357.coolpic» v:shapes="_x0000_i1078">

<img width=«128» height=«40» src=«ref-2_583958227-374.coolpic» v:shapes="_x0000_i1079">


80

(83)

Прнимаем к установке деаэратор атмосферный смешивающего типа ДСА-50

производительность колонки 50т/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

%

(Др / 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
DS определяется по графику рис 6. [2]. DS = 60 мг/кг.
Сухой остаток обработанной воды.

Sов = Sив + DS = 505 + 60 = 565 мг/л
Доля химически очищенной води в питательной

a= Gхво / Дк = 4,2 / 8,95 = 0,47
Продувка котлов по сухому остатку:

Рп=( Sов • a• 100%)/(Sк.в — Sов • a)=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 • a• (a'+a")=22 • 5,92 • 0,47• (0,4+0,7)=67,39 мг/л

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

            a'' — 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    =>    wф= 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 / wф=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 = <img width=«72» height=«29» src=«ref-2_583958601-211.coolpic» v:shapes="_x0000_i1080"> = <img width=«84» height=«24» src=«ref-2_583958812-212.coolpic» v:shapes="_x0000_i1081"> = 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 wI= 9 м/ч

Скорость фильтрования II ступени wII= 30 м/ч
Полная площадь фильтрования

Fфд = (p• dф2 / 4 ) • 2 = (3,14 • 0,8162 / 4) • 2 = 1,05 м2
Полная емкость фильтров

Е = 2 • p• 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 = p• 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

    продолжение
--PAGE_BREAK--