Реферат Расчет теплопотребления и источника теплоснабжения промышленного предприятия
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-28Поможем 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
МИНЕСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
Тольяттинский государственный университет
Кафедра «Электроснабжение и электротехника»
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовой работе
по дисциплине «Общая энергетика»
на тему «Расчет теплопотребления и источника теплоснабжения
промышленного предприятия»
Выполнила студентка группы ЭСз-631 Галыгина Ирина Вячеславовна
Допущен к защите
Руководитель работы Кретов Дмитрий Алексеевич
Защищен «__»____________ г. Оценка ___________________
Тольятти 2011 г.
Аннотация.
Настоящая курсовая работа включает расчет теплопотребления промышленного предприятия на отопление и вентиляцию производственных цехов, а также горячее водоснабжение бытовых нужд.
Исходя из общего теплопотребления на указанные цели и теплопотребления на технологические нужды, дается изложение методики расчета и выбора котельного агрегата, достаточного для обеспечения тепловой энергией пара потребности промышленного предприятия. Подробно рассмотрены вопросы выбора основного и вспомогательного оборудования котельной установки, включая резервные насосы с паровым приводом для случая перерыва в электроснабжении. Даны в качестве приложений справочные таблицы по выбору оборудования котельных агрегатов.
Содержание:
1 Описание тепловой схемы котельной 4
2 Исходные данные для расчета 6
3 Расчет теплопотребления промышленного предприятия 10
3.1 Расход тепла на отопление 10
3.2 Расход тепла на вентиляцию 11
3.3 Расход тепла на горячее водоснабжение 11
4 Расчет элементов тепловой схемы 12
4.1 Расчет потоков пара и конденсата 12
4.2 Расчет сетевого теплообменника 13
4.3 Предварительное определение полной производительности котельной 14
4.4 Определение потоков теплоносителей в тепловой схеме 15
4.5 Расширитель непрерывной продувки (РНП) 16
4.6 Водоподогревательные установки 17
4.7 Конденсатный бак 20
4.8 Редукционно-охладительная установка (РОУ) 21
4.9 Деаэратор 23
4.10 Проверка правильности расчета 23
4.11 Определение диаметра паропровода и конденсатопровода от котельной до технологического потребителя 24
5 Выбор основного оборудования котельной 25
Заключение 27
Список литературы 28
1 Описание тепловой схемы котельной
Тепловая схема паровой промышленной котельной приведена на рисунке 2.1. Условные обозначения к тепловой схеме приведены на рисунке 2.2.
Сырая вода в количестве Wсв, необходимом для восполнения потерь конденсата у потребителей 18 и потерь пара и воды в котельной, поступает с температурой t'св из системы технического водоснабжения. Ее предварительный подогрев происходит в водо-водяном теплообменнике 11 водой непрерывной продувки. В паровом теплообменнике 12 ее подогревают до температуры 300С. С этой температурой вода поступает в систему химводоочистки 13. Умягченную воду в водо-водяном теплообменнике 8 подогревают деаэрированной водой и подают в деаэратор 7. Сюда же насосом 14 перекачивают смесь потоков конденсата из конденсатного бака 15. Нагрев воды до температуры насыщения, при которой осуществляется дегазация, происходит в головке деаэратора при смешивании воды с паром. Умягченную деаэрированную (питательную) воду питательными насосами с электрическим 6 или паровым 5 приводом нагнетают через водяной экономайзер 2 в верхние барабаны парогенераторов 1. Здесь вода, смешиваясь с паром, нагревается до температуры насыщения при давлении в котле РК и поступает в контуры естественной циркуляции, где превращается в насыщенный пар. Пар заданных параметров в количестве Dнтку идет на технологические нужды промышленного предприятия. Из цехов предприятия конденсат возвращается в котельную в количестве mK, % от Dнтку с температурой tK.
Часть генерируемого пара расходуют на собственные нужды котельной: деаэрацию питательной воды Dд, подогрев сырой воды Dсв и привод резервных питательных насосов Dпн. Отпуск пара производят через редукционно-охладительную установку (РОУ) 3. Здесь в процессе дросселирования происходит уменьшение давления пара. Энтальпия пара при этом практически не уменьшается. Уменьшение давления позволяет снизить металлоемкость теплового оборудования. Редуцированный пар является теплоносителем в подогревателе сетевой воды 16.
Для уменьшения потерь тепла с продувочной водой устанавливают расширитель непрерывной продувки (РНП) 4. Здесь кипящая вода при давлении РК превращается в пар и кипящую воду при давлении, близком к атмосферному. Пар подают в головку деаэратора. Тепло продувочной воды используют в теплообменнике 11.
В смесительном теплообменнике (барбатере) 9 горячие сбросы котельной охлаждаются водой и сбрасываются в канализацию.
2 Исходные данные для расчета
Исходные данные выписывают из таблицы 2.1 по двухзначному номеру варианта. Номер варианта соответствует двум последним цифрам присвоенного студенту шифра, указанного в зачетной книжке. Недостающие параметры для расчета указаны непосредственно на тепловой схеме в соответствии с рисунком 2.1.
Пояснения к таблице 2.1:
– расчетная температура наружного воздуха, 0С;
– коэффициент избытка воздуха за экономайзером;
– температура дымовых газов за экономайзером, 0С;
– температура воды в прямой магистрали тепловой сети, 0С;
– температура воды в обратной магистрали тепловой сети, 0С;
– расход пара на технологическое потребление, кг/с;
– параметры пара на выходе из котельного агрегата: давление, МПа и степень сухости;
– суммарный объем цехов но наружному обмеру, м3;
– температуры дымовых газов за котлом, 0С;
– температура питательной воды на входе в экономайзер, 0С;
– возврат конденсата от потребителей пара, %;
– температура сырой воды.
Таблица 2.1 – Исходные данные для расчета
| Последняя цифра шифра | Место расположения котельной, город | Природный газ из газопровода | , 0С | | , 0С | , 0С | , 0С |
| 4 | Чапаевск | Самара – Уфа | -16 | 1,36 | 125 | 83 | 58 |
Продолжение таблицы 2.1
| Предпоследняя цифра шифра | , кг/с | МПа | | , м3 | , 0С | , 0С | , % | , 0С |
| 3 | 4,0 | 1,0 | 0,98 | 70 | 240 | 70 | 60 | 9 |
mK tK = (60 … 90) 0С
3 18
16
tK=ts=1040C 15
13 9
12 11
Рисунок 2.1 – Тепловая схема паровой промышленной котельной
20 10 установка (РОУ)
Котел Деаэратор
Потребитель
600 тепла
Теплообменник Насос
смешивающий
(3.1)
где q0 – удельная отопительная характеристика здания, кВт/(м3∙К);
tВН – внутренняя расчетная температура в цехе промышленного предприятия в зимний период, 0С. Можно принять равной 12 … 16 0С;
tВН=12 0С=285К
t' H – расчетная температура наружного воздуха (средняя температура самой холодной пятидневки).
t' H =-160С=257К
Удельную отопительную характеристику здания q0, кВт/(м3∙К), численно равную потерям тепла на
(3.2)
где а – постоянный коэффициент, принимаемый для кирпичных зданий равным 1,9, а для железобетонных зданий – от 2,3 до 2,6.
а =2,5
кВт/(м3∙К)
тогда,
кВт
Тепловыделениями оборудования и людей, а также поступлением тепла в цех от солнечной радиации при расчете расхода тепла на отопление можно пренебречь.
В нерабочее время отопление в цехах переключают на дежурный режим. При этом внутренняя температура в цехе принимается tBH=5 0С.
Расход тепла нерабочего времени суток при tBH=5 0С =278К определяется по формуле 3.1
кВт
3.2 Расход тепла на вентиляцию
Расход тепла на подогрев в зимнее время воздуха, поступающего для вентиляции производственных цехов, , кВт, принимают ориентировочно:
(3.3)
кВт
3.3 Расход тепла на горячее водоснабжение
Расход тепла на горячее водоснабжение производственных цехов , кВт, принимают ориентировочно:
(3.4)
кВт
4 Расчет элементов тепловой схемы
4.1 Расчет потоков пара и конденсата
Прежде, чем приступить к расчету тепловой схемы, ее вычерчивают на листе формата А4, проставляют возле элементов все известные параметры теплоносителей (P, x, t, h и т. д.). При этом энтальпию воды (конденсата) , кДж/кг, вычисляют по формуле:
(4.1)
где – средняя массовая изобарная теплоемкость воды, кДж/(кг∙К), определяемая по [2];
– температура воды или конденсата, 0С.
Энтальпию влажного насыщенного пара , кДж/кг, вычисляют по формуле
(4.2)
где – энтальпия кипящей жидкости, кДж/кг;
– теплота парообразования, кДж/кг;
– степень сухости.
Величины h и r определяют по давлению из таблицы «Термодинамические свойства воды и водяного пара в состоянии насыщения». Результаты расчета сводят в таблицу 4.1.
Таблица 4.1 – Энтальпия потоков пара
| Элемент тепловой схемы | Давление Р, МПа | Степень сухости х | Энтальпия кипящей жидкости h', кДж/кг | Теплота парообразования r, кДж/кг | Энтальпия влажного насыщенного пара hx, кДж/кг |
| Котел | 1 | 0,98 | 417.5 | 2258.2 | 2630.5 |
| Расширитель | 0,15 | 0,96 | 54.7 | 2470.3 | 2461 |
| После РОУ | 0,12 | 0,96 | 29.3 | 2484.5 | 2414.4 |
| Выхлоп деаэратора | 0,12 | 0,96 | 29.3 | 2484.5 | 2414.4 |
4.2 Расчет сетевого теплообменника
Расчет тепловых схем начинают с расчета теплообменника 16, в котором вода подогревается для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения производственных цехов.
Тепловой баланс пароводяного теплообменника:
(4.3)
где Dсет – расход пара на подогрев сетевой воды от tобр до tпр, кг/с;
Wсет – расход сетевой воды, кг/с;
hx, hК, hпр, hобр – соответственно энтальпия греющего пара, конденсата, воды, идущей в тепловую сеть (в прямой магистрали) и воды, возвращаемой от отопительных приборов (в обратной магистрали), кДж/кг;
hисп – коэффициент, учитывающий потери тепла теплообменником в окружающую среду. Принимают равным 0,96 … 0,98.
hисп = 0,96
– максимальный расход тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение производственного цеха, кВт:
, , – соответственно расходы тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение производственного цеха, кВт;
кВт
hx, hК, hпр, hобр определим по формуле 4.2 по температуре
Величины h и r определяют по температуре из таблицы «Термодинамические свойства воды и водяного пара в состоянии насыщения».
hx=1,01∙394=398 кДж/кг
hК=1∙333=333 кДж/кг
hпр=1∙366=366 кДж/кг
hобр =1∙321=321 кДж/кг
Из уравнения (4.3) найдем расход пара на подогрев сетевой воды.
кг/с
Из уравнения (4.3) найдем расход сетевой воды.
кг/с
Определив расход пара на подогрев сетевой воды и расход сетевой воды вычислим расход воды для восполнения безвозвратных потерь на горячее водоснабжение Wпод, кг/с:
(4.4)
кг/с
4.3 Предварительное определение полной производительности котельной
Производительность котельной «брутто» складывается из производительности «нетто» Dнтку; расходов пара на подогрев воды, циркулирующей в тепловой сети Dсет; на подогрев воды перед химводоочисткой до 30 0С для недопущения выпадения влаги из воздуха на холодных поверхностях трубопроводов и другого оборудования Dсв; на термическую деаэрацию питательной и подпиточной воды Dд и на привод резервных питательных насосов с паровым приводом Dпн.
Так как расходы Dсв, Dд и Dпн пока неизвестны, то для предварительного определения величины Dбрку необходимо задаться суммарным расходом пара на собственные нужды Sdсн в размере (8¸6)% от полной производительности котельной.
Расходом пара на привод питательных насосов в работе можно пренебречь.
Тогда на известные расходы Dнтку+Dсет будет приходиться (100-Sdсн)% от Dбрку. Решение пропорций относительно величины Dбрку, кг/с, можно представить в виде
(4.5)
кг/с
4.4 Определение потоков теплоносителей в тепловой схеме
4.4.1 Расход питательной воды Wпв, кг/с, с учетом продувок паровых котлов dпр и потерь пара внутри котельной dут:
(4.6)
Суммарные потери (dпр+dут) принимают равными (4¸10)%.
(dпр+dут) =4%
кг/с
4.4.2 Расход сырой воды, поступающей из системы технического водоснабжения и идущей на восполнение потерь конденсата у технологических потребителей, потерь воды в тепловой сети, утечек пара в котельной и потерь воды с продувкой Wсв, кг/с:
(4.7)
где mK – суммарный процент возврата конденсата в котельную от технологических потребителей Dнтку.
mK =60%
кг/с
4.5 Расширитель непрерывной продувки (РНП)
При расчете каждого элемента изображают его схему, на которой отмечают все входящие и выходящие потоки и их количественные (W, D) и качественные (t, h, P, x) характеристики.
Схема расширителя непрерывной продувки приведена на рисунке 4.1.
Рисунок 4.1 – Схема расширителя непрерывной продувки
Количество пара, выделяющегося из продувной воды, W6*h'6, кг/с определяют из уравнения теплового баланса расширителя:
(4.8)
где W6 – расход продувочной воды, кг/с:
dпр – величина продувки котельных агрегатов. Принимается dпр= (2 ¸ 8) %;
dпр =5%
h'6 – энтальпия кипящей жидкости при давлении Рк в барабане котла, кДж/кг;
h'6 = 417.5 кДж/кг
hx1 – энтальпия влажного насыщенного пара в расширителе, кДж/кг.
Давление в расширителе принимают равным (0,11 … 0,15) МПа, степень сухости пара – х = (0,96 – 0,98).
принимаем Р= 0,12 МПа, х = 0,96, тогда:
hx1 = 2414.4 кДж/кг
Тепловыми потерями трубопроводов и потерей давления в них при расчете тепловой схемы можно пренебречь.
Решением уравнения (4.8) получим следующее выражение для определения количества пара, выделяющегося из продувочной воды D1,кг/с:
где W6 = W7 + D1;
h'7 – энтальпия кипящей жидкости при давлении в РНП, равном
Р = (0,11 … 0,15) МПа.
Принимаем Р = 0,12 МПа, тогда:
h'7 =29.3 кДж/кг
кг/с
кг/с
W7 =W6 - D1= 1,5-0,24=1,26 кг/с
4.6 Водоподогревательные установки
Схема водоподогревательной установки приведена на рисунке 4.2.
Рисунок 4.2 – Схема водоподогревательной установки
В котельном агрегате используют, главным образом, поверхностные кожухотрубные водоподогреватели. Теплоносителем может быть либо водяной пар, либо вода (конденсат).
Расходы или температуры теплоносителей определяют из уравнения теплового баланса:
- для водо-водяных подогревателей:
(4.9)
- для пароводяных подогревателей:
(4.10)
где Wn, Wn+1 – расходы теплоносителей, кг/с;
Сpm – теплоемкость воды, кДж/(кг∙К);
t'n, t'n+1, t''n, t''n+1 – начальные и конечные температуры теплоносителей, 0С;
Dn – расход греющего пара, кг/с;
hx – энтальпия греющего пара, кДж/кг;
hK – энтальпия конденсата, кДж/кг;
hисп– коэффициент, учитывающий потери тепла аппаратом в окружающую среду. hисп = (0,96 … 0,98).
При расчете водо-водяного теплообменника 11 определяют конечную температуру добавочной воды t''в. Начальную температуру горячего теплоносителя принимают равной температуре насыщения при давлении в РНП.
По формуле 4.9 определим конечную температуру добавочной воды t''в водо-водяного теплообменника 11:
где Wn = W7= 1,26кг/с;
Wn+1= Wсв= 5,9 кг/с;
(для t'n+1)= 1 кДж/(кг∙К);
t'n=1110С =384К;
(для t'n)= 1,01 кДж/(кг∙К)
t'n+1 = t'св = 90С =281К;
t''n = 1040С =377К;
t''n+1= t''в
К=100С
При расчете пароводяного теплообменника 12 определяют расход пара Dсв, необходимый для подогрева добавочной воды от t''в до tсв=300С. Температуру конденсата за теплообменником принимают равной температуре насыщения при давлении греющего пара.
По формуле 4.10 найдем Dсв пароводяного теплообменника 12, при этом:
Wn+1= Wсв= 5,9кг/с;
hx =398 кДж/кг;
hK =333 кДж/кг;
hисп = 0,96;
t'n+1 = t''в=100С=283К;
t''n+1= tсв=300С=303К
(для t''n+1)= 0,99 кДж/(кг∙К)
кг/с
При расчете водо-водяного теплообменника 8 определяют конечную температуру химоочищенной воды tхво, считая начальную температуру деаэрированной воды равной температуре насыщения при давлении греющего пара, а конечную – равной температуре воды на входе в экономайзер t'эк = tпв.
По формуле 4.9 определим конечную температуру химоочищенной воды tхво водо-водяного теплообменника 8:
где Wn = Wпв= 31,2 кг/с;
Wn+1= 23 кг/с;
(для t'n+1)= 0,99 кДж/(кг∙К);
t'n=940С =367К;
(для t'n)= 1,01 кДж/(кг∙К)
t'n+1 = t'св = 300С =303К;
t''n = 700С =343К;
t''n+1= tхво
К=670С
4.7 Конденсатный бак
Схема узла сбора конденсата приведена на рисунке 4.3.
Рисунок 4.3 – Схема узла сбора конденсата
Конденсат, возвращаемый от технологических потребителей пара и водоподогревательных установок, собирают в сборные (конденсатные) баки, которые устанавливают в котельной или на предприятии. В конденсатные баки часто поступает и добавочная вода, прошедшая химводоочистку.
Температуру смеси конденсата и добавочной воды в конденсатном баке tсм, 0С, определяют из уравнения теплового баланса
(4.11)
где Mi – расход конденсата, кг/с;
ti – температура потоков конденсата, 0С;
Wсм – суммарное количество конденсата, поступающего в конденсатный бак, кг/с.
кг/с
кг/с
кг/с
4.8 Редукционно-охладительная установка (РОУ)
Назначение РОУ – снижение параметров пара дросселированием (мятием). При этом пар охлаждается в результате впрыскивания химически очищенной воды, вводимой в охладитель.
В охладителе большая часть воды, забирая тепло от пара, испаряется, а другая часть с температурой кипения отводится либо в конденсатный бак, либо непосредственно в деаэратор. При расчете принимают, что вся вода, вводимая в РОУ, полностью испаряется.
Схема редукционно-охладительной установки представлена на рисунке 4.4.
Рисунок 4.4 – Схема редукционно-охладительной установки
Расход редуцированного пара Dред
c параметрами Р2 = 0,12 МПа, х = 0,96 … 0,98 и hx5, кДж/кг и охлаждающей воды W5, кг/с, определяют из уравнения теплового и материального балансов:
(4.12)
(4.13)
Решая совместно уравнения (4.12) и (4.13), получаем
(4.14)
где D4 – расход острого пара, кг/с, давлением Рк, МПа и степенью сухости хк:
hx4 – энтальпия пара, поступающего в РОУ, кДж/кг;
h5 – энтальпия деаэрированной воды.
кг/с
кг/с
кг/с
4.9 Деаэратор
Расход пара на деаэрацию питательной и подпиточной воды определяют из уравнения теплового баланса деаэратора:
(4.15)
где Sqвход – сумма входящих тепловых потоков, кВт;
Sqвых – сумма выходящих тепловых потоков, кВт.
Любой входящий или выходящий тепловой поток определяют как произведение массового расхода теплоносителя (Di или Wi) на его энтальпию hi.
Входящие в деаэратор потоки:
- пар на деаэрацию из РОУ Dд;
- пар из РНП d1;
- смесь потоков конденсата Мсм;
- добавочная вода Wсв.
Выходящие потоки:
- питательная вода Wпв;
- подпиточная вода Wпод;
- «выхлоп деаэратора».
Все потоки, за исключением «выхлопа», определены при расчете. «Выхлоп» (пар + воздух) в работе считать сухим насыщенным паром при давлении греющего пара. Его расход принять 0,3 % от суммарного расхода питательной и подпиточной воды.
кг/с
4.10 Проверка правильности расчета
Полученная при расчете тепловой схемы величина
не должна отличаться более чем на 2 % от предварительно принятой.
30=4+23+1,7+1,4
30=30,1
Это равенство соответствует условию, следовательно расчет тепловой схемы правильный.
4.11 Определение диаметра паропровода и конденсатопровода от котельной до технологического потребителя
Диаметр паропровода dп, м, или конденсатопровода dк, м, вычисляют по приближенным формулам:
(4.16)
(4.17)
где Dнтку – расход пара, кг/с;
Мк – возврат конденсата, кг/с;
Кэ – коэффициент эквивалентной шероховатости. Для паропроводов Кэ = (1,5 … 2) ∙ 10-4 м , для конденсатопроводов Кэ = (0,8 … 1,1) ∙10-3 м ;
r - плотность влажного насыщенного пара или конденсата, кг/м3;
Rl - удельное падение давления, Па/м.
Плотность пара вычисляют с учетом давления и степени сухости вырабатываемого пара. Плотность конденсата принимают 980 кг/м3. Удельное падение давления Rl для паропроводов принимают ориентировочно (80 … 100) Па/м, а для конденсатопроводов – (50 … 60) Па/м.
5 Выбор основного оборудования котельной
При выборе типа и количества котельных агрегатов руководствуются следующим:
- количество и производительность котлов выбирают по максимальному расходу пара так, чтобы при выходе из строя одного из котельных агрегатов, оставшиеся обеспечивали максимальный отпуск тепла;
- котлов должно быть не менее двух и не более шести;
- котлы должны устанавливаться однотипные;
- при мало изменяющейся нагрузке предпочтительнее котлы с большей единичной производительностью;
- резервные котлы устанавливают только при особых требованиях к надежности теплоснабжения.
Выбрав тип котельного агрегата, выписывают его характеристики и определяют его действительную производительность:
(5.1)
где n – число установленных в котельной агрегатов;
n=6
Dбрка – производительность единицы котельного агрегата, кг/с.
кг/с
Данные о номинальной паропроизводительности котельных агрегатов ДКВР приведены в таблице 5.1.
Таблица 5.1 – Типоразмеры котлоагрегатов ДКВР
Первая цифра типоразмера указывает на паропроизводительность, т/ч, вторая – давление, кг/см2, третья – температуру перегретого пара, 0С. Если в типоразмере отсутствует третья цифра, то данный котлоагрегат вырабатывает сухой насыщенный пар.
Выбираю 6 котельных агрегатов марки ДКВР-20-13-250 номинальной производительностью 5,6 кг/с.
Заключение
В настоящей курсовой работе произвели методику расчета тепловой энергии, потребляемой промышленным предприятием. Расчитали расходы тепловой энергии различными группами потребителей, расчетам, связанным с определением количества топлива, необходимого для выработки тепловой энергии. Выбрали оборудование котельных установок согласно расчетным характеристикам.
Выбрали 6 котельных агрегатов марки ДКВР-20-13-250 номинальной производительностью 5,6 кг/с.
Список литературы
1. Немцев З. Ф. Теплоэнергетические установки и теплоснабжение / Немцев З. Ф., Арсеньев Г. В. –М.: Энергоиздат, 1982. – 400 с.
2. Ривкин С. Л. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара / Ривкин С. Л., Александров А. А. – М.: Машгиз, 1984.
3. Голубков Б. Н. Кондиционирование воздуха, отопление и вентиляция / Голубков Б. Н., Пятачков В. И., Романова Т. М. – М.: Энергоиздат, 1982. – 231 с.
4. Гольстрем В. А. Справочник энергетика промышленных предприятий / Гольстрем В. А., Иванченко А. С. – Киев: Техника, 1979. – 400с.
5. Щукин А. А. Теплотехника. – М.: Металлургия, 1973. – 479 с.
(4.12)
(4.13)
Решая совместно уравнения (4.12) и (4.13), получаем
(4.14)
где D4 – расход острого пара, кг/с, давлением Рк, МПа и степенью сухости хк:
hx4 – энтальпия пара, поступающего в РОУ, кДж/кг;
h5 – энтальпия деаэрированной воды.
кг/с
кг/с
кг/с
4.9 Деаэратор
Расход пара на деаэрацию питательной и подпиточной воды определяют из уравнения теплового баланса деаэратора:
(4.15)
где Sqвход – сумма входящих тепловых потоков, кВт;
Sqвых – сумма выходящих тепловых потоков, кВт.
Любой входящий или выходящий тепловой поток определяют как произведение массового расхода теплоносителя (Di или Wi) на его энтальпию hi.
Входящие в деаэратор потоки:
- пар на деаэрацию из РОУ Dд;
- пар из РНП d1;
- смесь потоков конденсата Мсм;
- добавочная вода Wсв.
Выходящие потоки:
- питательная вода Wпв;
- подпиточная вода Wпод;
- «выхлоп деаэратора».
Все потоки, за исключением «выхлопа», определены при расчете. «Выхлоп» (пар + воздух) в работе считать сухим насыщенным паром при давлении греющего пара. Его расход принять 0,3 % от суммарного расхода питательной и подпиточной воды.
кг/с
4.10 Проверка правильности расчета
Полученная при расчете тепловой схемы величина
не должна отличаться более чем на 2 % от предварительно принятой.
30=4+23+1,7+1,4
30=30,1
Это равенство соответствует условию, следовательно расчет тепловой схемы правильный.
4.11 Определение диаметра паропровода и конденсатопровода от котельной до технологического потребителя
Диаметр паропровода dп, м, или конденсатопровода dк, м, вычисляют по приближенным формулам:
(4.16)
(4.17)
где Dнтку – расход пара, кг/с;
Мк – возврат конденсата, кг/с;
Кэ – коэффициент эквивалентной шероховатости. Для паропроводов Кэ = (1,5 … 2) ∙ 10-
r - плотность влажного насыщенного пара или конденсата, кг/м3;
Rl - удельное падение давления, Па/м.
Плотность пара вычисляют с учетом давления и степени сухости вырабатываемого пара. Плотность конденсата принимают 980 кг/м3. Удельное падение давления Rl для паропроводов принимают ориентировочно (80 … 100) Па/м, а для конденсатопроводов – (50 … 60) Па/м.
5 Выбор основного оборудования котельной
При выборе типа и количества котельных агрегатов руководствуются следующим:
- количество и производительность котлов выбирают по максимальному расходу пара так, чтобы при выходе из строя одного из котельных агрегатов, оставшиеся обеспечивали максимальный отпуск тепла;
- котлов должно быть не менее двух и не более шести;
- котлы должны устанавливаться однотипные;
- при мало изменяющейся нагрузке предпочтительнее котлы с большей единичной производительностью;
- резервные котлы устанавливают только при особых требованиях к надежности теплоснабжения.
Выбрав тип котельного агрегата, выписывают его характеристики и определяют его действительную производительность:
(5.1)
где n – число установленных в котельной агрегатов;
n=6
Dбрка – производительность единицы котельного агрегата, кг/с.
кг/с
Данные о номинальной паропроизводительности котельных агрегатов ДКВР приведены в таблице 5.1.
Таблица 5.1 – Типоразмеры котлоагрегатов ДКВР
| Наименование котельного агрегата | ДКВР- 2,5-13 | ДКВР- 4-13-250 | ДКВР- 6,5-13-250 | ДКВР- 10-13-250 | ДКВР- 20-13-250 |
| Номинальная производительность, кг/с | 0,7 | 1,1 | 1,8 | 2,8 | 5,6 |
Первая цифра типоразмера указывает на паропроизводительность, т/ч, вторая – давление, кг/см2, третья – температуру перегретого пара, 0С. Если в типоразмере отсутствует третья цифра, то данный котлоагрегат вырабатывает сухой насыщенный пар.
Выбираю 6 котельных агрегатов марки ДКВР-20-13-250 номинальной производительностью 5,6 кг/с.
Заключение
В настоящей курсовой работе произвели методику расчета тепловой энергии, потребляемой промышленным предприятием. Расчитали расходы тепловой энергии различными группами потребителей, расчетам, связанным с определением количества топлива, необходимого для выработки тепловой энергии. Выбрали оборудование котельных установок согласно расчетным характеристикам.
Выбрали 6 котельных агрегатов марки ДКВР-20-13-250 номинальной производительностью 5,6 кг/с.
Список литературы
1. Немцев З. Ф. Теплоэнергетические установки и теплоснабжение / Немцев З. Ф., Арсеньев Г. В. –М.: Энергоиздат, 1982. – 400 с.
2. Ривкин С. Л. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара / Ривкин С. Л., Александров А. А. – М.: Машгиз, 1984.
3. Голубков Б. Н. Кондиционирование воздуха, отопление и вентиляция / Голубков Б. Н., Пятачков В. И., Романова Т. М. – М.: Энергоиздат, 1982. – 231 с.
4. Гольстрем В. А. Справочник энергетика промышленных предприятий / Гольстрем В. А., Иванченко А. С. – Киев: Техника, 1979. – 400с.
5. Щукин А. А. Теплотехника. – М.: Металлургия, 1973. – 479 с.
