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

6.3 Сопротивление участков воздушного тракта

Расход воздуха [2. формула (7.12)], м3/с:

,

где  - расчетный расход топлива, принимаем 0,155 м3/с;

 - теоретический объем воздуха, принимаем 12,37 м3/м3;

 - коэффициент расхода воздуха в топке котла принимаем 1,1;

 - температура холодного воздуха, принимается по заданию, 30 оС.

.

Рассчитаем сечение воздушного тракта исходя из полученного расхода воздуха и рекомендованной скорости потока в диапазоне 8-10 м/с:

.

Рассчитаем сторону сечения квадратного воздуховода:

.

Примем сечение воздушного тракта 500×500 мм.

Соответственно его площадь F= (0,5 м)2=0,25 м2.

Рассчитаем реальную скорость воздушного потока в воздуховоде:

- данная скорость укладывается в заданный диапазон.

Эквивалентный диаметр [2. формула (7.9)], м:

,

где U - периметр равняеся 4а.

.

Объемная плотность воздуха, кг/м3:

,

где  - плотность воздуха при нормальных условиях.

.

Аэродинамическое сопротивление участка тракта [2. формула (7.4)], Па:

,

где hГ - сопротивление горелки hГ=1100 Па.

Сопротивление трения [2. формула (7.5)], Па:

,

где - коэффициент сопротивления трения, для стального газохода =0,02;

l - суммарная длина канала, l=21 м;

 - скорость протекающей среды,

;

 - эквивалентный диаметр, ;

 -объемная плотность воздуха,

.

Местные сопротивления [2. формула (7.9)], Па:

,

где  - коэффициент местного сопротивления, по [2. таблица 15]:

колено 60º - 2 места, принимаем x=0,56.

колено 45º- 1 место, принимаем x=0,355.

патрубок с отводом для забора воздуха, принимаем x=0,2 без заслонки и x=0,3 с заслонкой.

тройник симметричный, принимаем x=1,05.

Для всего воздушного тракта принимаем, что скорость .

.

.

6.4 Выбор дымососа и вентилятора

Дымосос и вентилятор должны преодолеть сопротивление газового тракта при соответствующих расходах дымовых газов для одного котла.

Расчетная производительность для дымососа [2. формула (7.17)], м3/ч:

,

где Vсг - расход продуктов сгорания для дымососа, м3/с;

 - коэффициент запаса по производительности, [2. таблица 18]: ;

 - барометрическое давление в месте установки машины, равное 760 мм.рт.ст.

,

Расчетное полное давление (напор), которое должен создавать дымосос (вентилятор) [2. формула (7.18)], Па:

,

где -коэффициент запаса по напору по [2. таблица 18]: ;

 - перепад полных давлений в газовом тракте .

Приведенное давление [2. формула (7.19)], Па:

,

где  - плотность перемещаемых газов при 0 °С и 760 мм. рт.ст.,  ;

t - температура продуктов сгорания (воздуха) перед машиной,°С: t = tср;

tхар - температура, для которой в каталоге приводится напор машины, [2. Таблица 20]: tхар =200 °С.

.

Мощность потребляемая дымососом (вентилятором) [2. формула (7.20)], кВт:

,

где = (0,7 - 0,8) - КПД машины.

Расчетная мощность электродвигателя определяется по потребляемой мощности с коэффициентом запаса [2], кВт:

,

Для вентилятора:

По каталогу выбираем вентилятор ВДН-9 с параметрами:

Т.к. характеристики у выбранных вентилятора и дымососа избыточны, то подключение их производим через частотный регулятор, тем самым мы добьёмся значительного понижения эксплуатационных расходов, и попадания параметров работы в необходимые расчётные цифры

6.5 Разработка схемы ГРП

Газорегуляторные установки размещаются в газифицированных зданиях непосредственно в помещениях котельных или цехов, где находятся газоиспользующие агрегаты, или в смежных помещениях, имеющих не менее чем трехкратный воздухообмен в час и соединенных с первым открытым проемом. Подача газа от ГРП к потребителям в других отдельно стоящих зданиях не допускается.

Рис. 6.2 Принципиальная схема газорегуляторного пункта:

1 - предохранительно-сбросный клапан (сбросное устройство);

- задвижки на байпасной линии;

- манометры;

- импульсная линия ПЗК;

- продувочный газопровод;

- байпасная линия;

- расходомер газа;

- задвижка на входе;

- фильтр;

- предохранительно-запорный клапан (ПЗК);

- регулятор давления газа;

12 - задвижка на выходе.

Газопроводы ГРП устроены из трех линий: основная, байпасная 6 (обводная) и рабочая. На основной линии газовое оборудование располагается в следующей последовательности: запорное устройство на входе (задвижка 8); продувочный газопровод 5; фильтр 9 для очистки газа от возможных механических примесей; предохранительно-запорный клапан (ПЗК) 10, автоматически отключающий подачу газа при повышении или понижении давления газа в рабочей линии за установленные пределы; регулятор 11 давления газа, который снижает давление газа на рабочей линии и автоматически поддерживает его на заданном уровне независимо от расхода газа потребителями; запорное устройство (задвижка 12) на выходе из основной линии.

Схема разводки к котлам представлена на рисунке 6.3.

Рис. 6.3 Схема разводки газа к котлам:

1 - входная задвижка;

- предохранительная трубка;

- термометр;

- измерительная диафрагма;

- задвижка;

- механический фильтр;

- манометр;

- первая нитка;

- предохранительный запорный клапан ПЗК;

- регулятор давления универсальный Казанцева РДУК;

- предохранительный сбросной клапан;

- байпас;

- вторая нитка;

- задвижка байпаса;

- газопровод низкого давления;

- патрубок для гидравлических испытаний;

- предохранительный клапан низкого давления ПКН;

- измерительная диафрагма расхода газа на теплогенератор;

- поворотная заслонка ПЗ;

- продувочная свеча горелки;

- горелка;

- теплогенератор;

- продувочная свеча;

- запальн.

На байпасной линии имеется продувочный газопровод 5, два запорных устройства (задвижки 2), одно из которых используется для ручного регулирования давления газа в рабочей линии во время выполнения ремонтных работ на отключенной основной линии.

На линии рабочего давления (рабочая линия) устанавливается предохранительно-сбросный клапан 1 (ПСК), который служит для сброса газа через сбросную свечу в атмосферу при повышении давления газа в рабочей линии выше установленного предела.

В ГРП устанавливаются следующие контрольно-измерительные приборы: термометры для измерения температуры газа и в помещении ГРП; расходомер газа 7 (газовый счетчик, дроссельный расходомер); манометры 3 для измерения входного давления газа, давления в рабочей линии, давления на входе и выходе газового фильтра.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.     Тепловой расчет котлов (Нормативный метод). Издание 3, переработанное и дополненное СПб.: Изд. НПОЦКТИ, 1998. - 256 с.

2.       А.П. Лумми, Н.Ф. Филипповский, Е.В. Черепанова. Расчет котельной (тепловой и аэродинамический расчет). Методические указания к выполнению курсового проекта. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2007.- 49 с.

.        Роддатис К.Ф., Полтарецкий А.Н. Справочник по котельным установкам малой производительности. М.: Энергоатомиздат, 1989. 487с.

4.       Таблица № 13 «Объёмы воздуха и продуктов сгорания газообразных топлив» стр. 152

.        Таблица № 4 «Расчётные характеристики газообразных топлив» стр. 140

.        Котлы ДЕ и их горелочные устройства . Методические указания.

.        Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2007.- 26 с.

.        СНиП - II-35-76 Котельные установки.