| |||||
МЕНЮ
| Диплом - Проектирование котельной| | | | | |41 | |6. |Температура питательной воды|tпв |по заданию |оС |104 | |7. |Энтальпия питательной воды |Iпв |по заданию |КДж/кг |439,2 | |8. |Энтальпия воды за |Iэк |Iпв+Qбэк*Вр/D |КДж/кг |439,2+1241*0,876/6,94=568,5 | | |экономайзером | | | | | |9. |Тип экономайзера | |прил. V1 [4] | |ЭП-646 | |10.|Температура воды за |t’’в |табл. V1-6 [4] |оС |136 | | |экономайзером | | | | | |11.|Большая разность температур |(tб |(’-t’’в |оС |270-135=134 | |12.|Меньшая разность температур |(tм |(’’-tпв |оС |135-100=35 | |13.|Средний температурный напор |(t |((tб-(tм)/Ln((tб/(tм) |оС |(134-35)/Ln(134/35)=62,8 | |14.|Средняя температура газов |(ср |0,5*((’+(’’) |оС |0,5*(270+135)=202,5 | |15.|Длина труы |L |табл. 1V-2 [4] |м |2 | |16.|Средняя скорость газов |( |принимается 6(12 |м/с |11 | |17.|Секундный расход газов |Vсек |Вр*Vг*((ср+273)/273 |м3/с |0,836*10,011*(202+273)/273=14| | | | | | |,24 | |1 |2 |3 |4 |5 |6 | |18.|Живое сечение всего |( |Vсек/(эк |м2 |14,24/8=1,78 | | |экономайзера | | | | | |19.|Коэффициент теплопередачи |k |рис. 6-4 [4] |Вт/ |25,8 | | | | | |(м2*оС)| | |20.|Типовая поверхность нагрева |Нэк |табл.1У-2 [4] |М2 |646 | | |экономайзера | | | | | |21.|Расчетная поверхность |Нэк |Q*Вр*103/(К*(t) |м2 |1241*0,816*103/(62,8*25,8)=64| | |нагрева экономайзера | | | |0 | |22.|Тепловосприятие ступени по |Qт |К*Н*(t/(Вр*10-3) |КДж/кг |25,8*646*62,8/(0,836*103)=125| | |уравнению теплообмена | | | |2 | |23.|Расхождение | | |% |(1252-1241)/1252*100=0,0882% | | | | |Расчет окончен | | | Таблица 1.12 Сводная таблица теплового расчета котлоагрегата КЕ-25-14с | | |Обозна|Ед. | | |№ |Наименование |чение |изм. |Расчетное значение | |1 |2 |3 |4 |5 | | |Тепловой баланс | | | | |1. |Распологаемая теплота топлива |Qрр |КДж/Кг |22040 | |2. |Температура уходящих газов |(ух |oC |135 | |3. |Потеря теплоты с уходящими газами|q2 |% |6,25 | |4. |К.П.Д. |( |% |83,96 | |5. |Расход топлива |Bр |Кг/с |0,836 | | |Топка | | | | |1. |Температура воздуха |tв |oC |120 | |2. |Теплота, вносимая воздухом |Qв |КДж/Кг |346,6 | |3. |Полезное тепловыделение |Qт |КДж/Кг |22126,4 | |4. |Температура газов на выходе |(т |oC |1050 | |5. |Энтальпия газов на выходе |Iт |КДж/Кг |10458,7 | |6. |Тепловосприятие |Qт |КДж/Кг |11202,9 | | |Конвективный пучок | | | | |1. |Температура газов: | | | | | |на входе |(’ |oC |1050 | | |на выходе |(’’ |oC |400 | |2. |Энтальпия газов: | | | | | |на входе |I’ |КДж/Кг |104587 | | |на выходе |I’’ |КДж/Кг |3747 | |3. |Тепловосприятие поверхности |Qбкп |КДж/Кг |7663,1 | | |нагрева | | | | | |Воздухоподогреватель | | | | |1. |Температура газов: | | | | | |на входе |(’ |oC |400 | | |на выходе |(’’ |oC |270 | |2. |Энтальпия газов: | | | | | |на входе |I’ |КДж/Кг |3747 | | |на выходе |I’’ |КДж/Кг |2538 | |3. |Температура воздуха: | | | | | |на входе |t’в |oC |30 | | |на выходе |t’’в |oC |115 | |4. |Энтальпия воздуха: | | | | | |на входе | |КДж/Кг |227,2 | | |на выходе | |КДж/Кг |869,7 | |5. |Тепловосприятие поверхности |Qбвп |КДж/Кг |828,7 | | |нагрева | | | | | |Экономайзер | | | | |1. |Температура газов: | | | | | |на входе |(’ |oC |270 | | |на выходе |(’’ |oC |135 | |2. |Энтальпия газов: | | | | | |на входе |I’ |КДж/Кг |2538 | | |на выходе |I’’ |КДж/Кг |1320 | |3. |Тепловосприятие поверхности |Qбэк |КДж/Кг |1241 | | |нагрева | | | | Расчетная невязка теплового баланса парогенератора, КДЖ/кг Q=Qрр*(-(Qтл+Qкп+Qэк)*(1-Q4/100) Q = 22040*0,8396-(11202,9+7663,1+1241)*(1-5/100)=59,7 Q/Qрр = 59,7/22040*100 = 0,27% 0,5% 1.8. АЭРОДИНАМИЧЁСКИЙ РАСЧЕТ ТЯГОДУТЬЕВОГО ТРАКТА В условиях проектируемого объекта каждый котлоагрегат должен иметь свой дутьевой вентилятор и дымосос. Основными параметрами тягодутьевых машин являются их производительность и создаваемый напор. Дымососы и вентиляторы поставляются комплектно к котлоагрегату. Нам необходимо произвести аэродинамический расчет тягодутьевого тракта и определиться: достаточно ли будет рабочих давлений вентилятора и дымососа для преодаления аэродинамических сопротивлении тракта. В этом расчете определяются также сечения воздуховодов и газоходов. Аксонометрические схемы дутьевого тракта и тракта для удаления продуктов сгорания представлены на рис. 1.3 и рис. 1.4. Схема дутьевого тракта Рис. 1.3. 1-вентилятор, 2-воздухозаборник, 3-воздухоподогреватель, 4-зоны дутья Схема тракта для продуктов сгорания рис .1.4. 1-дымосос, 2-котлоагрегат, 3-воздухоподогреватель, 4-экономайзер, 5-циклон, 6-дымовая труба 1.8.1. АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ДУТЬЕВОГО ТРАКТА 1. Действительное количество воздуха, необходимое для полного сгорания топлива, м3/с. Vв =Vo*Вр*(т*(tв+273)/273=5,83*0,836*1,35*(115+273)/273=9,35 где Вр - расчетный расход топлива. Вр=0,836 кг/с - из теплового расчета Vo - теоретический расход воздуха для сгорания 1кг топлива Vo=5,83 м3/кг - из теплового расчета (т - коэффициент избытка воздуха в топке, (т=1,35 2. Скорость воздуха по тракту, м/с (=10 (принимаем) 3. Сечение главного тракта, м2 F=Vв/(в=9,35/10 = 0,935 ахв=0,95*0,95 4. Сечение рукавов к дутьевым зонам, м2 f ‘=f /4 =0,935/4=0,234 ахв=0,4*0,6 5. Плотность воздуха при данной температуре, кг/м3 (в=(ов*273/(273+115)=1,293*273/(273+115)=0,91 6. Сумма коэффициент местных сопротивлений по тракту воздуха: 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 f =2, направляющий аппарат (=0,1; диффузор (=0,1; тройник на проход - 3 шт. (=0,35*3=1,05 ((=5,8 7. Потеря давления на местные сопротивления, Па (hме=((*(/2*( = 5,8*102/2*0,91=263,9 8. Сопротивление воздухоподогревателя, Па (hвп=400 9. Аэродинамическое сопротивление топочного оборудования, Па (hто=500 10. Полное аэродинамическое сопротивление воздушного тракта, Па (hв=(hме+(hвп+(hто=263,9+400+500=1163,9 11. Производительность вентилятора, м3/с (м3/ч) Qв=1,1*Vв=1,1*9,35=10,285 (37026) кг/с (м3/ч) 12. Полный напор вентилятора, Па Нв=1,2*(hв=1,2*1163,9=1396,68 13. Тип и маркировка вентилятора выбирается из табл. 1.4.1 [3]. Принимаем дутьевой вентилятор ВДН-12,5 с характеристиками: производительность 39,10 тыс. м3/ч; полное давление 5,32 кПа, максимальный К.П.Д. 83%, мощность электродвигателя А02-92-4 N=100 кВт. 1.8.2. АЭРОДИНАМИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ТРАКТА ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ 1. Действительное количесгво продуктов сгорания, м3/с Vr=Vп*Вр=l0,0ll*0,836=8,37 где Vп - суммарный объем продуктов сгорания 1кг топлива = 10,011м3/кг(табл.1.7) 2. Температура продуктов сгорания за экономайзером, oC (ух=135 oC (табл.1.10) 3. Объем продуктов сгорания перед дымососом, м3/с Vдг= Vг *(273+(ух)/273=8,37*(273+135)/273=12,51 4. Плотность пропуктов сгорания при соответствующих температурах, кг/м3 (=273/(273+(i) - перед дымососом (д=1,34*273/(273+132)=0,897 - перед дымовой трубой (дт=1,34*273/(273+132)=0,903 5. Средняя скорость продуктов сгорания по тракту, м/с (= 10 (принимается) 6. Сечение газоходов, м2 F=12,51/10=1,25 ахв=1,1*1,1 7. Сумма коэффициентов местных сопротивлений: - плавный поворот на 90°(2 шт.) (=7*0,25=1,75; поворот на 90° через короб (=2; направляющий аппарат (=0,1; диффузор (=0,1; поворот на 135°(3шт.) (=3*1,5=4,5; тройник на проход (=0,35; выход в дымовую трубу (=1,1 (( =9.9 8. Потери напора в местных сопротивлениях, Па (hме=((*(/2*(=9,9*102/2*0.9 =445,5 9. Высота дымовой трубы, м H=8О 10. Скорость газов в дымовой трубе, м/с (д=16 11. Внутренний диаметр устья трубы, м dу=SQRT(12,51*2*4/(3,14*16))=2 12. Диаметр основания трубы, м dосн=dу+0,02*Hтр=2+0,02*80=3,6 13. Средний диаметр трубы, м dср=dу+dосн=(2+3,6)/2=2,8 14. Потеря напора на трение в дымовой трубе, Пa (hтр=(*H/dср*(2/2*(=0,02*80/2,80*162/2*0,903=92,47 15. Сопротивление котлоагрегата, Па (hк=1227 16. Самотяга в дымовой трубе, Па (hсам=H*((в-(г)*g=80(l,16-0,903)*9,8l=20l,7 17. Полное аэродинэмическое сопротивление тракта продуктов сгорания, Па (h=(hмс+(hтр+(hк-(hсам=445,5+92, 47+1227-201,7=1563,27 18. Расчетная производительность дымососа, м3/с (М3/2) Qд=1,1*Vгд=1,1*12,51=13,81 (49702) 19. Расчетный напор дымососа, Па Hд=l,2*(h=1,2*1563,27=1876 20. Тип и маркировка дымососа выбирается по табл. 14.4 [3]. Принимаем к установке дымосос ДН-15 с характеристиками: производительность 50 тыс. м3/ч; полное давление 2,26 кПа; максимальный К.П.Д. 82%; мощность электродвигателя А02-92-6 N= 75 кВт. 2. СПЕЦЧАСТЬ РАЗРАБОТКА БЛОЧНОЙ СИСТЕМЫ ПОДОГРЕВАТЕЛЕЙ В связи с реконструкцией котельной, которая заключается в переводе паровых котлоагрегатов КЕ-25 с производственного назначения на отопительно- производственное назначение, водогрейные котлы ТВГ-3 консервируются, а для получения тепловой энергии на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение административно-бытовых зданий шахтоуправлеия и жилых домов поселка шахты «Кочегарка» в специальной части дипломного проекта разрабатывается блочная система подогревателей сетевой воды на отопление и подогревателей горячего водоснабжения, состаящая из пароводяных и водоводяных теплообменников. Надежность работы поверхностей нагрева котельных агрегатов и систем теплоснабжения зависит от качества питательной и подпиточной воды. 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. Солесодержание котловой воды для котлов КЕ-25-14с не должно превышать 3000 мг/л. 2. 1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ВОДОСНАБЖЕНИЯ Источником водоснабжения котельной служит канал Северский Донец- Донбасс. Вода поступает в котельную с t=5°С в зимний период. Исходная вода имеет следующий состав, который представлен в таблице 2.1. Таблица 2.1. Анализ исходной воды | | |Обозна|Единица измерения | |№ |Наименование |чение |мг.экв/л |мг/л | |1. |Сухой остаток |Cв |- |1017 | |2. |Жесткость общая |Жо |8,6 |- | |3. |Жесткость карбонатная |Жк |4,0 |- | |4. |Катионы: кальций |Ca2+ |4,8 |96,2 | |5. |магний |Mg2+ |3,8 |46,2 | |6. |натрий |Na+ |1,16 |32,6 | |7. |Сумма катионов |Кат |9,76 |175 | |8. |Анионы: хлориды |Cl |- |124 | |9. |сульфаты |SO42- |- |390 | |10. |бикарбонаты |HCO3- |- |- | |11. |Сумма анионов |АН |- |- | |12. |Pн=7,5 | | | | 2.2. ВЫБОР СХЕМЫ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ВОДЫ Выбор схемы обработки воды для паровых котлов проводится по трем основным показателям: - величине продувки котлов; - относительной щелочности котловой воды; - по содержанию углекислоты в паре. Сначала проверяется, допустима ли наиболее простая схема обработки воды натрий катионирования по этим показателям. Продувка котлов по сухому остатку, % определяется по формуле Рп=(Сх*Пк*100)/(Ск.в*x*Пк)=1072*0,123/(3000-1072*0,123)*100=4,6% где Сx - сухой остаток химически очищенной воды, мг/л, Cx=Св+2,96Н-10,84Н=1017+2,96*4,8+10,84*3,8=1072 мг/л Пк - суммарные потери пара; в долях паропроизводительности котельной Ск.в - сухой остаток котловой воды, принимается по данным завода изготовителя котлов Относительная щелочность котловой воды равна относительной щелочности химически обработанной воды, %, определяется по формуле Щ’=40*Жк*100=40*4*100/1072=14,9% < 20% 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). Количество углекислоты в паре определяется по формуле: Суг=22*Жк*(0*(('-(")=22*4,0*0,19(0,4+0,7)=18,39 мг/л 18,39мг/л < 20мг/л где (0 - доля химически очищенной води в питательной; (' - доля разложения НСO3 в котле, при давлении 14кгс/см2(1,4МПа) принимается равной 0,7 ('' - доля разложения НСO3 в котле, принимается равной 0,4 Производительность цеха водоподготовки принимаем из табл. 1.5 п.44 - количество сырой воды, поступающей на химводоочистку. Следовательно принимаем схему обработки воды путем натрий-катионирование. Gцр=Gс.в.=3,24кг/с=11,66 м3/ч 2.3. РАСЧЕТ ОБОРУДОВАНИЯ ВОДОПОДГОТОВИТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ Расчет оборудования необходимо начинать с хвостовой части т.е. с натрий-катионитных фильтров второй ступени, т.к. оборудование должно обеспечить дополнительное количество воды, идущей на собственные нужды водоподготовки. 2.3.1. Натрий-катионитные фильтры второй ступени. Для сокращения количества устанавливаемого оборудования и его унификации принимают однотипные конструкции фильтров для первой и второй ступени. Для второй ступени устанавливаем дла фильтра: второй фильтр используется для второй ступени в период регенерации и одновременно является резервным для фильтров первой ступени катионирования. Принимаем к установке фильтр ФИПА 1-1, 0-6 Ду = 1000мм, Н=2м. Количество солей жесткости полдлежащих удалению определяется по формуле: Ап=24*0,1*Gцр=24*0,1*11,66=27,98 г.экв/сутки, где 0,1 - жесткость фильтрата после фильтров первой ступени катионирования, мг.экв/л Gцр - производительность натрий-катионитового фильтра, м3/ч Число регенерации фильтра в сутки: n=A/(*h*E*nф=27,98/0,76*2*424*1=0,04 рег/сут. Где h - высота слоя катионита, м ( - площадь фильтрования натрий-катионитного фильтра, (=0,76м2, табл.5 [3] n - число работающий фильтров E - рабочая обменная способность катионита,г.экв/м^ E=(*(*Eп-0,5*g*0,1=0,94*0,82*550-0,5*7*0,1=424 г.экв/м3 где ( - коэффициент эффективности регенерации принимается по табл. 5-5 [5] (=0,94 ( - коэффициент, учитывающий снижении обменной способности катионита по Са+ и Mg+ за счет частичного задержания катионов, принимается по табл. 5-6 [5] (=0,82 Eп - полная обменная способность катионкта, г.экв/м3, принимается по заводским данным g - удельный расход воды на отмывку катионита м3/м3, принимается по табл. 5- Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 |
ИНТЕРЕСНОЕ | |||
|