Курсовая работа (т): Расчет тепловой схемы производственно-отопительной котельной с выбором основного и вспомогательного оборудования, страницы 6-10

tкп - заданная температура конденсата, возвращаемого с производства, .

Составляем расчетную схему конденсатного бака

2.7 Тепловой расчет деаэратора питательной воды

Расход пара на деаэрацию определяется из совместного решения уравнений материального и теплового баланса [2. Формула (3.26)], кг/с:

,

где все значения расходов, температур и энтальпий берем из предыдущих расчетов. Расход выпара из колонки деаэратора в расчетах принимаем равным нулю.

Уравнение материального баланса деаэратора:

Составляем схему деаэратора питающей воды

2.8 Тепловой расчет охладителя деаэрированой воды

Химочищенную воду перед питательным деаэратором подогревают до 60 оС в теплообменнике [2. Формула (3.22)], кг/с:

, кг/с

Из уравнения теплового баланса определяем температуру питающий воды на выходе из охладителя tподп при заданной температуре питательной воды [2. Формула (3.21)], ºС:

,

где tхов - температура химически очищенной воды на входе в охладитель деаэрированной воды, из схемы tхов=30 ºС;

- температура воды на выходе из деаэратора, при;

t’хов - температура химически очищенной воды на выходе из теплообменника и поступающая в питающий деаэратор t’хов =60 ºС;

- расход воды из деаэратора, равный расходам поступающим в него потоков,

Составляем схему охладителя питающей сетевой воды.

2.9 Уточненный расчет

Уточненный расход пара на собственные нужды, кг/с:

Уточненная паропроизводительность котельной [2. Формула (3.28)], кг/с:

.

Невязка с предварительно принятой паропроизводительностью котельной [2. Формула (3.29)], %:

,

.

Составляем тепловую схему котельной с расчетными параметрами (рисунок 10). На тепловой схеме указываем расходы и температуру воды или пара на всех трубопроводах, соединяющих агрегаты.

2.10 Выбор диаметров трубопроводов

Определяем внутренний диаметр трубопровода dвн-расч, мм [3. Формула (10.107)]:

,

где G -расход среды, протекающий по трубопроводу, м3/ч или кг/с;

ω -рекомендуемая скорость среды, м/с. Для насыщенного пара давлением до 1,4 Мпа принимаем ωп=30 м/с, для воды в напорных трубопроводах принимаем ωв=2,0 м/с, во всех других трубопроводах принимаем ωв=1,5 м/с;

ρ - плотность среды, кг/м3;

υ - удельный объем среды, м3/кг (таблица 1).

Расчетный диаметр dвн-расч округляем до ближайшего значения условного диаметра dвн по ГОСТ 3262-75 «Трубы стальные водогазопроводные. Технические условия».

Определяем по принятому диаметру трубопровода dвн действительную скорость среды ω, м/с [3. Формула (10.108)]:

,

Материал и толщина стенок трубопроводов выбираются по давлению и температуре протекающей среды. Водогазопроводные обыкновенные трубы могут применяться для среды с давлением менее 1,0 Мпа и температурой менее 200 ºС, а усиленные - при давлении менее 1,6 Мпа и температуре менее 200 ºС.

Сокращенное обозначение позиций на схеме (рисунок 10) представлены в таблице 1.2.

Таблица 2.2 Принятые сокращения в тепловой схеме котельной

п/п	Принятое сокращение	Расшифровка принятого сокращения
1.	Д	Деаэратор
2.	ББ	Барботажный бак
3.	ПСВ	Подогреватель сетевой воды
4.	ВПУ	Водоподготовительная установка
5.	ОК	Охладитель конденсата
6.	КБ	Конденсатный бак
7.	РНП	Расширитель непрерывной продувки
8.	ОДВ	Охладитель деаэрированной воды
9.	ПсыВ1	Подогреватель сырой воды и охладитель непрерывной продувки
10.	ПсыВ2	Подогреватель сырой воды
11.	ДУ	Дроссельное устройство
12.	ВЭК	Экономайзер
13.	СН	Собственные нужды
14.	КН	Канализация
15.	СВ	Сырая вода

Таблица 2.3 Выбор диаметров трубопроводов

Наименование трубопровода	№ п/п	t,ºС	D, G, кг/с	ν, м3/кг	ωрасч, м/с	dрасч, мм	dвн, мм	ω, м/с

1	2	3	4	5	6	7	8	9
Пар
Котел-тройник	1	195,04	2,741	0,141	30	128,0	150	21,838
Тройник-гребёнка	2	195,04	5,482	0,141	30	181,0	200	24,567
Гребенка - РУ на производство	3	195,04	1,220	0,141	30	85,4	100	21,870
РУ-паропровод на производво	4	195,04	1,220	0,316	30	127,9	150	21,797
Гребенка-РУ на теплофикацию	5	195,04	3,797	0,141	30	150,6	200	17,017
РУ-ПСВ	6	195,04	3,797	0,240	30	196,8	200	29,059	7	195,04	0,465	0,141	30	52,7	65	19,721
РУ- тройник на соб. Нужды	8	195,04	0,465	0,886	30	132,2	150	23,308
Тройник на ПсыВ2	9	195,04	0,101	0,886	30	61,7	65	27,013
Тройник- деаэратор	10	195,04	0,364	0,886	30	116,9	125	26,259
РНП-Деаэратор Д	11	111,37	0,027	1,160	30	36,5	50	15,948
Конденсат
Производ. -Конденсатный бак	12	46,000	0,561	0,001	1,5	21,9	25	1,15
ПСВ-ОК	13	175,360	1,899	0,001	1,5	42,4	50	1,08
ОК- Конденсатный бак	14	80,000	3,797	0,001	1,5	60,0	65	1,28
Конденсатный бак-Деаэратор	15	76,639	4,459	0,001	1,5	63,1	65	1,41
ПсыВ - Конденсатный бак	16	120,230	0,101	0,001	1,5	9,5	20	0,34
Вода
Ввод сырой воды-насос1 (всас-й)	17	5	2,557	0,001	1,5	46,6	50	1,303
Насос 1 - тройник	18	5	2,557	0,001	1,5	46,6	50	1,303
Насос 1 - ПсыВ1	19	5	2,557	0,001	1,5	46,6	50	1,303
ПсыВ1-ПсыВ2	20	8,659	2,557	0,001	1,5	46,6	50	1,303
ПсыВ2- ВПУ(напорный)	21	30	2,557	0,001	2	40,5	50	1,309
ВПУ - ОДВ (напорный)	22	30	2,045	0,001	2	36,2	50	1,048
ОДВ-Деаэратор (напорный)	23	60	2,045	0,001	2	36,4	50	1,060
Деаэратор-ОДВ (напорный)	24	104,33	6,896	0,001	2	67,8	80	1,437
ОДВ-тройник (всасывающий)	25	95.249	6.896	0,001	1.5	78.0	80	1.427
Тройник-насос2 (всасывающий)	26	95,249	1,083	0,001	1,5	30,9	32	1,401
Насос 2-тройник	27	95.249	1,083	0,001	1,5	30,9	32	1,401
Тройник- ВЭК (напорный)	28	95.249	2,907	0,001	2	43,9	50	1,540
Тройник (напорный)- Насос 3	29	95.249	5,813	0,001	2	62,1	65	1,823
Ввод обратной тройник	30	70	54,125	0,001	1,5	216,8	200	1,763
Тройник-насос4	31	70	54,125	0,001	1,5	216,8	200	1,763
Насос 4-тройник(напорный)	32	70	54,125	0,001	2	187,8	200	1,763
Тройник-ОК (напорный)	33	70	27,063	0,001	2	132,8	150	1,567
ОК ПСВ (напорный)	34	76,685	27,063	0,001	2	133,1	150	1,575
ПСВ- тройник (напорный)	35	110	27,063	0,001	2	135,0	150	1,621
Тройник-Сеть (напорный)	36	110	54,125	0,001	2	191,0	200	1,824
НПР котла-РНП (напорный)	37	195,04	0,166	0,001	2	11,0	20	0,606
РНП- ПсыВ1	38	111,37	0,139	0,001	1.5	11.1	20	0,465
ПсыВ1-Барботажный бак	39	40	0.139	0,001	1.5	11.1	20	0.465
Барботажный бак-канализация	40	40	0.139	0,001	1.5	11.1	20	0.465

3. РАСЧЕТ И ВЫБОР ОСНОВНОГО И ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ КОТЕЛЬНОЙ

3.1 Определение количества котлов

Количество котлов:

,

Принимаем nк=2 котла ДЕ-10-14 с расчетной производительностью Dр=10 т/ч насыщенного пара температурой 195,04°С и давлением 1,4 МПа.

3.2 Расчет и выбор теплообменных аппаратов

Для расчетов используем уравнения теплового баланса, расходы греющего пара или воды через теплообменники.

Таблица 3.1 Расчет тепловых мощностей в аппаратах

Наименование	Формула	ед.изм.	Знач.	Тип
ПСВ		кВт	9071,4	п-в
ОК		кВт	1515.993	в-в
Конд.бак		кВт	1432.001
ОДВ		кВт	257.113	в-в
ПСыВ2		кВт	226.386	п-в
ПСыВ1		кВт	41.440	в-в
РНП		60.095
Деаэратор		кВт	837.852

Площадь поверхности нагрева (F) теплообменника, м2 [2. формула (4.2)]:

,

где Qi - тепловая мощность теплообменника, кВт;

k - коэффициент теплопередачи, кВт/(м2 · К), при учебных расчетах k принимается равным:

- для водоводяных теплообменников 1 кВт/(м2 · К),

- для пароводяных - 2 кВт/(м2 · К);

- для пластинчатых - в 2 раза больше;

- коэффициент, учитывающий потери теплоты от наружного охлаждения;

- температурный напор, определяется по [2. формула (4.3-4.4)]:

При

где и - большая и меньшая разности температур теплоносителей на разных концах теплообменного аппарата.

Таблица 3.2 Расчет площади поверхности нагрева по формуле (27-29)

Наименование	Q, кВт	ΔtБ, ºC	ΔtМ, ºC			Δt, ºC	F, м2	фаза	к
ПСВ	9071,4	98.675	65.36	1.510	<1,7	82.018	56.430	п - в	2
ОК	1515.993	98.675	10.000	9.868	>1,7	38.736	39.936	в - в	1
КБ	1432.001
ОДВ	257.113	65.249	44.33	1.472	<1,7	54.790	4.788	в - в	1
ПСыВ2	226.386	111.362	90.23	1.234	<1,7	100.796	1.146	п - в	2
ПСыВ1	41.440	102.502	35	2.929	>1,7	62.820	0.673	в - в	1
РНП	60.095
Деаэратор	837.852

Таблица 3.3 Принятые диаметры и действительные скорости в трубах аппаратов

Курсовая работа (т): Расчет тепловой схемы производственно-отопительной котельной с выбором основного и вспомогательного оборудования