Реферат Котельная установка

Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-28

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Имя

Выберите тип работы:

Принимаю Политику конфиденциальности

Скидка 25% при заказе до 11.11.2024

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	Д_н	т/ч	6,5	= 1,8 кг/с
Отопительная нагрузка	Q_т	Гкал/ч	10,6	= 12,3 МВт
Расход пара на производство	Д_п	т/ч	10,6	=2,94 кг/с
Возврат конденсата с производства	G_к.п	% от Д_п	49	= 1,44 кг/с
Температура конденсата с пр-ва	t_к.п	^оС	49
Температура питательной воды	t_пв	^оС	100	По расчету котла
Температура прямой сетевой воды	t_т1	°C	95
Температура обратной сетевой воды	t_т2	°C	70
Температура сырой воды на входе в котельную	t_хв	°C	5	Принимается
Температура сырой воды перед химводоочисткой	t_св	°C	30	Принимается
Температура продувочной воды после теплообменника продувочной воды	t	°C	40	Принимается
Температура конденсата от блока подогревателей сетевой воды	t_кт	°C	80	Принимается
Энтальпия конденсата от блока подогревателей сетевой воды	i_кт	КДж/кг	335
Температура деаэрированной воды после деаэратора	t_дв	°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	G_сет	кг/с	Q_т . (t_т1-t_т2) • C	12,33 • 10³ . (95 – 70) • 4,19	117,7
Скорость воды в трубопроводах	V_в	м/с	принимается		1,5
Диаметр трубопровода сетевой воды	dy_сет	мм			300 (316)
Скорость пара в паропроводах	V_п	м/с	принимается		30
Диаметр паропровода на производство	dy_пр	мм			125 (132)
КПД теплообменника (сетевой воды)	h₁		принимается		0,98
Расход пара на подогреватели сетевой воды	Д_т	кг/с	Q_т . (i₂" - i_кт) • h₁	12,33 • 10³ . (2763-335) •0,98	5,18
Диаметр паропровода к теплообменникам сетевой воды до РУ	dy_т	мм			200 (175)
Диаметр паропровода к теплообменникам сетевой воды после РУ	dy_т	мм			250 (248)
Паровая нагрузка на котельную за вычетом расходов пара на деаэрацию, подогрев сырой воды, внутрикотельные потери	Д_к'	кг/с	(Д_т + Д_п) • 1,1	(5,18 + 2,94 ) • 1,1	8,95
Число котлов	n	щт.	Д_к' / Д_н	8,95 / 1,8	5
Производительность котельной фактическая	Д_к	кг/с	Д_н • n	1,8 • 5	9
Диаметр магистрального паропровода от котлов	dy_к	мм			250 (231)
Диаметр трубопровода питательной воды	dy_пс	мм			100 (87)
Расход подпиточной воды на восполнение утечек в теплосети	G_ут	кг/с	1,5 % от G_сет	0,015 • 117,7	1,76
Диаметр трубопровода подпитки сетевой воды	dy_пс	мм			40 (38)
Количество подпиточной воды для производства	G_подп.п	кг/с	Д_п – G_кп	2,94 – 1,44	1,5
Диаметр трубопровода конденсата с производства	dy_кп	мм			32 (35)
Внутрикотельные потери пара	Д_пот	кг/с	1% от Д_к	0,01 • 9	0,09
Расход пара на собственные нужды	Д_сн	кг/с	1% от Д_к	0,01 • 9	0,09
Диаметр паропровода на собственные нужды	dy_сн	мм			25 (23)
Коэффициент собственных нужд химводоочистки	К_сн.хво		принимается из расчета ХВО		1,1
Общее количество подпиточной воды, поступающее на ХВО	G_хво	кг/с	(G_ут + G_под.пр.+ Д_сн + Д_пот) • К_сн.хво		3,78
Общее количество подпиточной воды, поступающее на ХВО	G_хво	кг/с	(1,76 + 1,5 + 0,09 + 0,09 + 0,09 ) • 1,1		3,78
Диаметр трубопровода подпиточной воды, поступающее на ХВО	dy_хво	мм			65 (57)

Расчет пароводяного подогревателя сетевой воды
(поз.6)

t_т2’ = 73,7 ^оС

G_сет = 117,7 кг/с

t_т2 = 70 ^оС

G_сет = 117,7 кг/с

t_т1 = 95 ^оС

t_кт’ = 164 ^оС

G_кт = 5,18 кг/с

t_кт = 80 ^оС

Д_т = 5,18 кг/с

t₁ = 196 ^оС

Наименование величин

Обоз.

Ед. изм.

Расчетная формула или обоснование

Расчет

Значе-ние

Количество теплоты расходуемое в подогревателе сетевой воды

Q₁

кВт

Д_т • (i₁"-i₂') • h₁

5,18 • (2788-694) • 0,98

10,5•10³

Температура сетевой воды между теплообменниками (из теплового баланса):

t_т2'

°C

t_т1 – Q₁ .
с• G_сет

95 – 10500 .
4,19 • 117,7

73,7

Средний температурный напор

Dt_б

Dt_м

Dt_б/Dt_м

Dt

^оС

t₂ – t_т2'

t₂' – t_т1
(Dt_б-Dt_м)/2,3•ln(Dt_б/Dt_м)

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

принимается

3000

Коэффициент загрязнения поверхностей теплообмена

принимается

0,85

Поверхность нагрева пароводяного подогревателя

м²

Q₁ .
k • Dt • b

10,5 • 10⁶ .
3000 • 40,5 • 0,85

101,6

К установке принимаем 2 подогревателя

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	Д_т • (i₂'-i_кт) • h	5,18 • (694-335) • 0,98	1,8•10³
Средний температурный напор	Dt_б Dt_м Dt_б/Dt_м Dt	^оС	t₂ - t₂' t_кт - t_т2 (Dt_б-Dt_м)/2,3•ln(Dt_б/Dt_м)	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	dy_кт	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)

G’_пр = 0,74 кг/с

t₂ = 104,8 ^оС

G_пр = 0,9 кг/с

t₁ = 196 ^оС

Д’_пр = 0,154 кг/с

t₂ = 104,8 ^оС

Наименование величин

Обозн.

Ед изм.

Расчетная формула или обоснование

Расчет

Значе-ние

Величина непрерывной продувки

Предварительно принимается из расчета химводоочистки

0,1

Количество продувочной воды, поступающей в сепаратор непрерывной продувки

G_пр

кг/с

Д_к • р

9 • 0,1

0,9

Диаметр трубопровода продувочной воды

dy_пр

мм

32

(29)

Степень сухости пара

Принимается

0,97

Теплота парообразования

кДж/кг

2244

Коэффициент теплопотерь через трубы и расширитель в сепараторе

h₂

Принимается

0,98

Количество пара получаемого в сепараторе

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 • G_пр

0,172 • 0,895

0,154

Диаметр паропровода на собственные нужды

dy_пр1

мм

100

(97)

Количество продувочной воды, на выходе из сепаратора

G^'_пр

кг/с

G_пр- Д'_пр

0,895 – 0,154

0,74

Диаметр трубопровода продувочной воды из сепаратора

dy_пр2

мм

25

(27)

Удельный объем пара

м³/кг

1,45

Допускаемое напряжение парового объема

м³/м³•ч

принимается

1000

Объем расширителя непрерывной продувки

V_п

м³

Д'_пр • v / R

504 • 1,45 / 800

0,73

Полный объем расширителя непрерывной продувки

V_p

м³

V_п • 100 / 70

0,73 • 100 / 70

1,04

Расчет теплообменника продувочной воды
(поз.15)

G’_пр = 0,74 кг/с

t₂ = 104,8 ^оС

G_хво = 3,78 кг/с

t_св = 5 ^оС

G’_пр = 0,74 кг/с

t_пр.б = 40 ^оС

G_хво = 3,78 кг/с

t_св‘= 17,7 ^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'-i_пр.б) • h₁

0,74 • (439,4-167,7) • 0,98

197

Температура сетевой воды между теплообменниками (из теплового баланса):

t_св'

°C

t_св +      Q₃         .
         с• G_хво

5 +       197             .
            4,19 • 3,78

17,7

Средний температурный напор

Dt_б

Dt_м

Dt_б/Dt_м

Dt

^оС

t₃ – t_св'

t_пр.б – t_св
(Dt_б-Dt_м)/2,3•ln(Dt_б/Dt_м)

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

      Q_св       .
k • Dt • 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)

G_ср = 0,09 кг/с

t₂ = 164 ^оС

Д_ср = 0,09 кг/с

t₁ = 196 ^оС

G_хво = 3,78 кг/с

t_св‘= 17,7 ^оС

G_хво = 3,78 кг/с

t_хво = 30 ^оС

Наименование величин

Обозн.

Ед изм.

Расчетная формула или обоснование

Расчет

Значе-ние

Количество теплоты расходуемое в подогревателе сетевой воды

Q₄

кВт

G_хво • (t_хво-t_cв') • с

3,78 • (30-17,7) • 4,19

195

Расход пара на подогреватель сырой воды

Д_ср

кг/с

Q₄ .
(i₁" – i₂') • h₁

195 .
(2788-694) •0,98

0,09

Диаметр паропровода на собственные нужды

dy_ср1

мм

25

(23)

Диаметр трубопровода продувочной воды из сепаратора

dy_ср2

мм

10

(9)

Температура сетевой воды между теплообменниками (из теплового баланса):

t_св'

°C

t_св + Q₃ .
с• G_хво • h₁

5 + 195 .
4,19 • 3,78• 0,98

17,7

Средний температурный напор

Dt_б

Dt_м

Dt_б/Dt_м

Dt

^оС

t₃ – t_св'

t_пр.б – t_св
(Dt_б-Dt_м)/2

196-17,7

164-30

176,3/134

(176,3+134)/2

176,3

134

1,3<1,7

155

Поверхность нагрева теплообменника

м²

Q_св .
k • Dt • 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	G_к	кг/с	G_кп + G_кт + G_ср	1,44 + 5,18 + 0,09	6,71
Диаметр трубопровода из конденсатного бака	dy_к	мм			80 (75)
Средневзвешенная температура конденсата в баке	t_к	°C	( G_п • t_кп + G_т • t_кт + G_ср • t ₂ ) (G_пр + G_т + G_ср)		74,6
Средневзвешенная температура конденсата в баке	t_к	°C	(5,18 • 80 + 1,44 • 49 + 0,09•164 ) 5,194 + 18,65 + 0,09		74,6
Объем конденсатного бака (на 20 мин.)	V_к	м³	G_к • v_в • 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	G_хво”	кг/с	G'_пр • ( t” _пр.б . + t _кл ) t_кл – t_св	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.)	V_к	м³	(G’_пр+ G_к )• v_в • 20 мин. • 60 сек.	(0,74+7,6) • 0,001 • 20 • 60	10

Расчет теплообменника питательной воды
(поз.11)

G_да = 10,76 кг/с

t_пв = 100 ^оС

G_да = 10,76 кг/с

t_да = 104,8 ^оС

G_хво = 3,78 кг/с

t_хво = 30 ^оС

G_хво = 3,78 кг/с

t_хво‘= 45 ^оС

Наименование величин

Обозн.	Ед изм.	Расчетная формула или обоснование	Расчет	Значе-ние
Количество умягченной воды, поступающей в деаэратор	G'_хво	кг/с	G_хво _/К_сн.хво	3,78 / 1,1	3,44
Диаметр трубопровода подпиточной воды, поступающее на ХВО	dy_хво'	мм			50 (54)
Количество воды, поступающей из деаэратор	G_да	кг/с	G_пв +G_ут	9 + 1,76	10,76
Диаметр трубопровода подпиточной воды, поступающее на ХВО	dy_да'	мм			100 (95)
Количество теплоты расходуемое в теплообменнике питательной воды	Q₅	кВт	G_да • (t_да –t_пв) • c	10,76• (105-100) • 4,19	212
Температура воды идущей в деаэратор	t_хво	^оС	Q_па - t_s^д G'_хво • с • h₁	212 + 30 3,44 • 4,19 • 0,98	45
Средний температурный напор	Dt_б Dt_м Dt_б/Dt_м Dt	^оС	t_пв – t_хво t_да – t’_хво (Dt_б-Dt_м)/2	100-30 105-45 70/60 (70+60)/2	70 60 1,16<1,7 65
Поверхность нагрева теплообменника	H	м²	Q_пв . 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)

G_хво = 3,44 кг/с

t_да = 45 ^оС

Д’_пр = 0,154 кг/с

t_да = 104,8 ^оС

Д_да = 0,58 кг/с

t_да = 196 ^оС

G_к = 6,71 кг/с

t_да = 80 ^оС

G_да = 10,76 кг/с

t_да = 104,8 ^оС

Наименование величин

Обозн.

Ед изм.

Расчетная формула или обоснование

Расчет

Значе-ние

коэффициент потерь тепла в окружающую среду

h_д

принимается

0,98

Средняя температура воды в деаэраторе

t'_ср

°C

(G_к • t_к + G
’
_хво
• t
’
_хво
)
(G_к + G_хво)

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

Д_д

кг/с

G_пв + G_ут

9 + 1,76

10,76

Количество пара, необходимое для деаэоации

Д_д •
i
_д
- ((G_к + 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

dy_да

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

Д^р

кг/с

Д_т + Д_п + Д_д + Д_сн + Д_ср

5,18 + 2,94 + 0,58 + 0,09 + 0,09

8,88

Процент загрузки работающих паровых котлов

К_заг

(Д^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	S_ив	мг/л	505
Жесткость карбонатная	Ж_к	мг.экв/л	5,92
Жесткость некарбонатная	Ж_нк	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

Ж_ив = Ж_к + Ж_нк = 5,92 + 1,21 = 7,13 мг.экв/л
DS определяется по графику рис 6. [2]. DS = 60 мг/кг.
Сухой остаток обработанной воды.

S_ов = S_ив + DS = 505 + 60 = 565 мг/л
Доля химически очищенной води в питательной

a₀ = G_хво / Д_к = 4,2 / 8,95 = 0,47
Продувка котлов по сухому остатку:

Р_п=( S_ов • a₀ • 100%)/(S_к.в - S_ов • a₀)=565 • 0,47 • 100 / (3000-565 • 0,47) = 9,7%

S_к.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 • Щ_i • 100 %) / S_ов =40 • 5,92 •100 / 565 = 41,9 %

где       40 - эквивалент Щ мг/л

            Щ_i- 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:

С_уг=22 • Ж_к • a₀ • (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

Ж_ив = 7,13 мг.экв/л    =>    w_ф = 15 м/ч     [2].
Коэффициент собственных нужд химводоочистки

К^с.н._хво = 1,1
Количество сырой воды, поступающей на химводоочистку

G_с.в = К^с.н._хво • G_хво = 1,1 • 3,44 = 3,78 кг/с
Площадь фильтров

F'_ф = G_с.в / w_ф =3,78 • 3,6 / 15 = 0,9 м²
К установке принимается 2 фильтра

F_ф = F'_ф / 2 = 0,9 / 2 = 0,45 м²
Диаметр фильтра

d'_ф = = = 0,76 м
К установке принимаем катионовые фильтры № 7

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

Производительность фильтров I ступени G_I = 5 т/ч

Производительность фильтров II ступени G_II = 20 т/ч

Скорость фильтрования I ступени w_I = 9 м/ч

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

F_ф^д = (p • d_ф² / 4 ) • 2 = (3,14 • 0,816² / 4) • 2 = 1,05 м²
Полная емкость фильтров

Е = 2 • p • d_ф² • h_кат • l / 4 = 2• 3,14 • 0,816² • 300 • 2/ 4 = 627 мг.экв
Период регенерации фильтров

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

Число регенераций в сутки   n = 6 раз.
Расход соли на 1 регенерацию:

М_соли = p • d_ф² • h_кат • l • b / 4 • 1000 = 3,14 • 0,816² • 300 • 2• 200 / 4 • 1000 = 62,72 кг
Суточный расход соли

G_соли = М_соли • 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:

Н_пн=10 • Р₁ + Н_эк +Н_с = 10 • 12 + 7 + 15 = 142 м.в.ст.

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

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

Н_с – сопротивление нагнетающего трубопровода, принимаем Н_с=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

H_сн=Н_п + Н_с = 15 + 30 = 45 м.в.ст.

где       Н_п- сопротивление бойлера теплофикации, принимаем Н_эк = 15 м.в.ст.

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

Расход сетевой воды G_сет=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

Н_кн = 10 • Р_д + Н_ск +Н_д = 10 • 1,2 + 15 + 7 = 34 м.в.ст.

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

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

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

Количество конденсата G_к = 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

Н_пс = Р_д + Н_ск +Н_д = 1,2 + 15 = 16,2 м.в.ст.

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

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

Количество подпиточной воды G_к = 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

Н_св = Н_ск +Н_то +Н_хво = 20 + 20 + 5 = 45 м.в.ст.

где       Н_то- сопротивление теплообменников, принимаем Н_эк = 20 м.в.ст.

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

Н_хво – сопротивление фильтров ХВО, принимаем Н_ск=5 м.в.ст.
Количество сырой воды G_хво_” = 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	t_ух	^оС	200	из расчета котла
температура холодного воздуха	t_хв	^оС	-30
коэфф. избытка воздуха в топке	a_т		1,4
коэфф. избытка воздуха в ВЭК	a_ух		1,6
коэфф. избытка воздуха в трубе	a_тр		1,7
средняя скорость уходящих газов	w_ух	м/с	8
действительный объем уходящих газов	V_г	м³/кг	11,214
низшая теплота сгорания топлива	Q_н^р	ккал/кг	6240
расход топлива 1 котлом	b	кг/с	0,325

4.1. Расчет газового тракта (расчет тяги)
Температура газов в начале трубы:

t_тр = t_ух • a
_ух
+ (
a
_тр
-
a
_ух
) • t_в = 200 • 1,6 + (1,7-1,6)•30 = 190 ^оС

                       a_тр                                      1,7

где       t_в – температура воздуха в котельной t_в = 25 ^оС
Сопротивление трения уходящих газов:

Dh_тр = l • (l /d_экв) • (w_ух ² / 2 • 9,8) • r_г = 0,03 • (18 / 1) • (8² / 2 • 9,8) • 0,78= 1,38 мм в.ст.

где       r_г - плотность газов при температуре 190 ^оС    r_г = 0,78 кг/м³

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

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

            l - коэффициент трения для стальных футерованных газоходов, l = 0,03
Потеря давления на местные сопротивления

Dh_м = S¦ • (w_ух / 2• 9,81) • r_г = 5,8 • (8² / 2 • 9,81) • 0,78 = 14,76 мм.в.ст.

где       S¦ - сумма коэффициент местных сопротивлений по тракту воздуха, S¦=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

Dh = Dh_м + Dh_тр + Dh_з + Dh_зас = 14,76 + 1,38 + 63 + 1,5 = 80,64 мм.в.ст.

где       Dh_з – сопротивление золоуловителя Dh_з = 63 мм.в.ст.

Dh_зас – сопротивление заслонок Dh_зас = 1,5 м.в.ст.
6. Сечение газоходов

f_г = V_г • b • n • (273 + t_тр ) =11,214 • 0,325 • 1 • (273+190) = 0,77 м²

                273 • w_ух                            273 • 8

где       n – число котлов
Эквивалентный диаметр газохода

d_экв = = = 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 w_тр = 10 м/с
Максимальная часовая производительность котельной

Q^к = b • n • Q_н^р • h = 0,325 • 5 • 6240 • 0,98 = 9600 ккал/ч
Охлаждение газов в трубе

Dt_тр = = =0,1 ^оС/м
Внутренний диаметр трубы

d_вн = = == 0,87 м
Наружный диаметр трубы

d_н = d_вн + 0,02 • Н = 0,87 + 0,02 • 30 = 1,47 м
Средний расчетный диаметр

d_ср = 2 • d_н • d_вн / (d_вн + d_н) = 2 • 1,47 • 0,87 / (1,47 + 0,87) = 1,09 м
Потеря напора на трение в дымовой трубе

Dh_тр=l • (H / d_ср) • (w² / 2•9,81) • r = 0,03 • (30/1,09) • (10²/2•9,81) • 0,78 = 3,28 мм.в.ст.
Потеря напора на выходе из дымовой трубы

Dh_вых = x • r • w_тр² / 2 • 9,81 = 1 • 0,87 • 10² / 2•9,81 = 4,43 мм.в.ст.
Сопротивлений дымовой трубы

Dh_д.тр = Dh_тр + Dh_вых = 3,28 + 4,43 = 7,71 мм.в.ст.
Теоретическая тяга дымовой трубы

DP = H • 273 • 1,3 • (        1           –                     1                    ) • h_бар   =

                                   (273 + t_хв)       (273 + t_тр) – ( Dt_тр • 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

h_дым = SDh_м + SDh_тр + Dh_д.тр + h_к + h_з + h_эк - DP =

= 14,76 + 1,38 + 7,71 + 32 + 63 + 16 – 21,29 = 113,56 мм.в.ст.
Расчетная производительность дымососа, м³/с (М³/2)

V_дым = V_г • b • (273 + t_тр) • 1.1 / 273 =

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

N_дым = V_г • h_дым •1,1 / 102 • h = 11,214 • 113,56 • 1,1 / 102 • 0,98 = 14 кВт
Напор вентилятора

h_дв = Dh_сл + Dh_в = 60 мм.в.ст.

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

            Dh_в – сопротивление воздуховодов, принебрегаем.
Производительность вентилятора

V_дв = 1,1 • V_г • a_т • b • (1 – q₄ / 100) • ((273 + t_хв) / 273) =

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

1. Реферат Характеристика пассива и актива баланса
2. Реферат на тему Learning The Hard Way Essay Research Paper
3. Реферат на тему Black Civil Rights Essay Research Paper The
4. Курсовая на тему Аутстаффинг и аутсорсинг новые технологии работы с персоналом
5. Курсовая на тему Система социального страхования как средство защиты населения
6. Реферат на тему Nixon Essay Research Paper NixonI Civil
7. Статья на тему Функциональные резервы и состояние здоровья студенток Северо Кавказского региона
8. Курсовая Формування людини як особистості в умовах цілеспрямованого впливу
9. Задача Сущность и принципы коммерческой деятельности
10. Реферат на тему Billiards Essay Research Paper Billiards evolved from