| |||||
МЕНЮ
| Проектирование котельной |
оС |
(134-35)/Ln(134/35)=62,8 |
||
14. |
Средняя температура газов |
Jср |
0,5*(J’+J’’) |
оС |
0,5*(270+135)=202,5 |
15. |
Длина труы |
L |
табл. 1V-2 [4] |
м |
2 |
16. |
Средняя скорость газов |
w |
принимается 6¸12 |
м/с |
11 |
17. |
Секундный расход газов |
Vсек |
Вр*Vг*(Jср+273)/273 |
м3/с |
0,836*10,011*(202+273)/273=14,24 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
18. |
Живое сечение всего экономайзера |
¦ |
Vсек/wэк |
м2 |
14,24/8=1,78 |
19. |
Коэффициент теплопередачи |
k |
рис. 6-4 [4] |
Вт/ (м2*оС) |
25,8 |
20. |
Типовая поверхность нагрева экономайзера |
Нэк |
табл.1У-2 [4] |
М2 |
646 |
21. |
Расчетная поверхность нагрева экономайзера |
Нэк |
Q*Вр*103/(К*Dt) |
м2 |
1241*0,816*103/(62,8*25,8)=640 |
22. |
Тепловосприятие ступени по уравнению теплообмена |
Qт |
К*Н*Dt/(Вр*10-3) |
КДж/кг |
25,8*646*62,8/(0,836*103)=1252 |
23. |
Расхождение |
|
|
% |
(1252-1241)/1252*100=0,0882% |
|
|
|
Расчет окончен |
|
|
Таблица 1.12
Сводная таблица теплового расчета котлоагрегата КЕ-25-14с
№
Наименование
Обозначение
Ед. изм.
Расчетное значение
1
2
3
4
5
Тепловой баланс
1.
Распологаемая теплота топлива
Qрр
КДж/Кг
22040
2.
Температура уходящих газов
Jух
oC
135
3.
Потеря теплоты с уходящими газами
q2
%
6,25
4.
К.П.Д.
h
%
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
Jт
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
на выходе
J’
J’’
oC
oC
1050
400
2.
Энтальпия газов:
на входе
на выходе
I’
I’’
КДж/Кг
КДж/Кг
104587
3747
3.
Тепловосприятие поверхности нагрева
Qбкп
КДж/Кг
7663,1
Воздухоподогреватель
1.
Температура газов:
на входе
на выходе
J’
J’’
oC
oC
400
270
2.
Энтальпия газов:
на входе
на выходе
I’
I’’
КДж/Кг
КДж/Кг
3747
2538
3.
Температура воздуха:
на входе
на выходе
t’в
t’’в
oC
oC
30
115
4.
Энтальпия воздуха:
на входе
на выходе
КДж/Кг
КДж/Кг
227,2
869,7
5.
Тепловосприятие поверхности нагрева
Qбвп
КДж/Кг
828,7
Экономайзер
1.
Температура газов:
на входе
на выходе
J’
J’’
oC
oC
270
135
2.
Энтальпия газов:
на входе
на выходе
I’
I’’
КДж/Кг
КДж/Кг
2538
1320
3.
Тепловосприятие поверхности нагрева
Qбэк
КДж/Кг
1241
Расчетная невязка теплового баланса парогенератора, КДЖ/кг
Q=Qрр*h-(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*aт*(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
aт - коэффициент избытка воздуха в топке, aт=1,35
2. Скорость воздуха по тракту, м/с
w=10 (принимаем)
3. Сечение главного тракта, м2
F=Vв/wв=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
rв=rов*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
S¦=5,8
7. Потеря давления на местные сопротивления, Па
Dhме=S¦*w/2*r = 5,8*102/2*0,91=263,9
8. Сопротивление воздухоподогревателя, Па
Dhвп=400
9. Аэродинамическое сопротивление топочного оборудования, Па
Dhто=500
10. Полное аэродинамическое сопротивление воздушного тракта, Па
Dhв=Dhме+Dhвп+Dhто=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*Dhв=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
Jух=135 oC (табл.1.10)
3. Объем продуктов сгорания перед дымососом, м3/с
Vдг= Vг *(273+Jух)/273=8,37*(273+135)/273=12,51
4. Плотность пропуктов сгорания при соответствующих температурах, кг/м3
r=273/(273+Ji)
- перед дымососом rд=1,34*273/(273+132)=0,897
- перед дымовой трубой rдт=1,34*273/(273+132)=0,903
5. Средняя скорость продуктов сгорания по тракту, м/с
w= 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
S¦ =9.9
8. Потери напора в местных сопротивлениях, Па
Dhме=S¦*w/2*r=9,9*102/2*0.9 =445,5
9. Высота дымовой трубы, м
H=8О
10. Скорость газов в дымовой трубе, м/с
wд=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
Dhтр=¦*H/dср*w2/2*r=0,02*80/2,80*162/2*0,903=92,47
15. Сопротивление котлоагрегата, Па
Dhк=1227
16. Самотяга в дымовой трубе, Па
Dhсам=H*(rв-rг)*g=80(l,16-0,903)*9,8l=20l,7
17. Полное аэродинэмическое сопротивление тракта продуктов сгорания, Па
Dh=Dhмс+Dhтр+Dhк-Dhсам=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*Dh=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.
5.
6.
Катионы: кальций
магний
натрий
Ca2+
Mg2+
Na+
4,8
3,8
1,16
96,2
46,2
32,6
7.
Сумма катионов
Кат
9,76
175
8.
9.
10.
Анионы: хлориды
сульфаты
бикарбонаты
Cl
SO42-
HCO3-
-
-
-
124
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14
© 2009 Все права защищены. |