--PAGE_BREAK--
Расчет пароводяного подогревателя сетевой воды
(поз.6)
Наименование величин
Обоз.
Ед. изм.
Расчетная формула или обоснование
Расчет
Значе-ние
Количество теплоты расходуемое в подогревателе сетевой воды
Q1
кВт
Дт • (i1"-i2') • h1
5,18 • (2788-694) • 0,98
10,5•103
Температура сетевой воды между теплообменниками (из теплового баланса):
tт2'
°C
tт1 – Q1 .
с• Gсет
95 – 10500 .
4,19 • 117,7
73,7
Средний температурный напор
Dtб
Dtм
Dtб/Dtм
Dt
оС
t2 – tт2'
t2' – tт1
(Dtб-Dtм)/2,3•ln(Dtб/Dtм)
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
k
принимается
3000
Коэффициент загрязнения поверхностей теплообмена
b
принимается
0,85
Поверхность нагрева пароводяного подогревателя
H
м2
Q1 .
k • Dt • b
10,5 • 106 .
3000 • 40,5 • 0,85
101,6
К установке принимаем 2 подогревателя
H
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
Дт • (i2'-iкт) • h
5,18 • (694-335) • 0,98
1,8•103
Средний температурный напор
Dtб
Dtм
Dtб/Dtм
Dt
оС
t2 — t2'
tкт — tт2
(Dtб-Dtм)/2,3•ln(Dtб/Dtм)
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
dyкт
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)
Наименование величин
Обозн.
Ед изм.
Расчетная формула или обоснование
Расчет
Значе-ние
Величина непрерывной продувки
р
Предварительно принимается из расчета химводоочистки
0,1
Количество продувочной воды, поступающей в сепаратор непрерывной продувки
Gпр
кг/с
Дк • р
9 • 0,1
0,9
Диаметр трубопровода продувочной воды
dyпр
мм
32
(29)
Степень сухости пара
х
Принимается
0,97
Теплота парообразования
r
кДж/кг
2244
Коэффициент теплопотерь через трубы и расширитель в сепараторе
h2
Принимается
0,98
Количество пара получаемого в сепараторе
d
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 • Gпр
0,172 • 0,895
0,154
Диаметр паропровода на собственные нужды
dyпр1
мм
100
(97)
Количество продувочной воды, на выходе из сепаратора
G'пр
кг/с
Gпр — Д'пр
0,895 – 0,154
0,74
Диаметр трубопровода продувочной воды из сепаратора
dyпр2
мм
25
(27)
Удельный объем пара
v
м3/кг
1,45
Допускаемое напряжение парового объема
R
м3/м3•ч
принимается
1000
Объем расширителя непрерывной продувки
Vп
м3
Д'пр • v / R
504 • 1,45 / 800
0,73
Полный объем расширителя непрерывной продувки
Vp
м3
Vп • 100 / 70
0,73 • 100 / 70
1,04
продолжение
--PAGE_BREAK--
Расчет теплообменника продувочной воды
(поз.15)
--PAGE_BREAK--
Обозн.
Ед изм.
Расчетная формула или обоснование
Расчет
Значе-ние
Количество умягченной воды, поступающей в деаэратор
G'хво
кг/с
Gхво/ Ксн.хво
3,78 / 1,1
3,44
Диаметр трубопровода подпиточной воды, поступающее на ХВО
dyхво'
мм
50
(54)
Количество воды, поступающей из деаэратор
Gда
кг/с
Gпв +Gут
9 + 1,76
10,76
Диаметр трубопровода подпиточной воды, поступающее на ХВО
dyда'
мм
100
(95)
Количество теплоты расходуемое в теплообменнике питательной воды
Q5
кВт
Gда • (tда –tпв) • c
10,76• (105-100) • 4,19
212
Температура воды идущей в деаэратор
tхво
оС
Qпа — tsд
G'хво • с • h1
212 + 30
3,44 • 4,19 • 0,98
45
Средний температурный напор
Dtб
Dtм
Dtб/Dtм
Dt
оС
tпв – tхво
tда – t’хво
(Dtб-Dtм)/2
100-30
105-45
70/60
(70+60)/2
70
60
1,16
65
Поверхность нагрева теплообменника
H
м2
Qпв .
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)
Наименование величин
Обозн.
Ед изм.
Расчетная формула или обоснование
Расчет
Значе-ние
коэффициент потерь тепла в окружающую среду
hд
принимается
0,98
Средняя температура воды в деаэраторе
t'ср
°C
(Gк • tк + G
’
хво
• t
’
хво
)
(Gк + Gхво)
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
Дд
кг/с
Gпв+ Gут
9 + 1,76
10,76
Количество пара, необходимое для деаэоации
Дд •
i
д
— ((Gк + 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
dyда
мм
80
(83)
Прнимаем к установке деаэратор атмосферный смешивающего типа ДСА-50
производительность колонки 50т/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
Др
кг/с
Дт + Дп + Дд + Дсн + Дср
5,18 + 2,94 + 0,58 + 0,09 + 0,09
8,88
Процент загрузки работающих паровых котлов
Кзаг
%
(Др / 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
Sив
мг/л
505
Жесткость карбонатная
Жк
мг.экв/л
5,92
Жесткость некарбонатная
Жнк
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
Жив = Жк + Жнк = 5,92 + 1,21 = 7,13 мг.экв/л
DS определяется по графику рис 6. [2]. DS = 60 мг/кг.
Сухой остаток обработанной воды.
Sов = Sив + DS = 505 + 60 = 565 мг/л
Доля химически очищенной води в питательной
a= Gхво / Дк = 4,2 / 8,95 = 0,47
Продувка котлов по сухому остатку:
Рп=( Sов • a• 100%)/(Sк.в — Sов • a)=565 • 0,47 • 100 / (3000-565 • 0,47) = 9,7%
Sк.в — сухой остаток котловой воды, принимается по данным завода изготовителя котлов
9,7%
Относительной щелочности котловой воды
Относительная щелочность котловой:
Щ = (40 • Щi • 100 %) / Sов =40 • 5,92 •100 / 565 = 41,9 %
где 40 — эквивалент Щ мг/л
Щi — щелочность химически обработанной воды, мг.экв/л, принимается для метода
Na-катионирования, равной щелочности исходной воды (карбонатной жесткости).
20%
По содержанию углекислоты в паре
Количество углекислоты в паре:
Суг=22 • Жк • a• (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
Жив = 7,13 мг.экв/л => wф= 15 м/ч [2].
Коэффициент собственных нужд химводоочистки
Кс.н.хво = 1,1
Количество сырой воды, поступающей на химводоочистку
Gс.в = Кс.н.хво • Gхво = 1,1 • 3,44 = 3,78 кг/с
Площадь фильтров
F'ф = Gс.в / wф=3,78 • 3,6 / 15 = 0,9 м2
К установке принимается 2 фильтра
Fф = F'ф / 2 = 0,9 / 2 = 0,45 м2
Диаметр фильтра
d'ф = = = 0,76 м
К установке принимаем катионовые фильтры № 7
Диаметр фильтра dф = 816 мм; высота сульфоугля l = 2 м.
Производительность фильтров I ступени GI = 5 т/ч
Производительность фильтров II ступени GII = 20 т/ч
Скорость фильтрования I ступени wI= 9 м/ч
Скорость фильтрования II ступени wII= 30 м/ч
Полная площадь фильтрования
Fфд = (p• dф2 / 4 ) • 2 = (3,14 • 0,8162 / 4) • 2 = 1,05 м2
Полная емкость фильтров
Е = 2 • p• dф2 • hкат • l / 4 = 2• 3,14 • 0,8162 • 300 • 2/ 4 = 627 мг.экв
Период регенерации фильтров
Т = Е / Gс.в • Жив = 627 / 5,75 • 3,6 • 7,13 = 4,25 ч
Число регенераций в сутки n = 6 раз.
Расход соли на 1 регенерацию:
Мсоли = p• dф2 • hкат • l • b / 4 • 1000 = 3,14 • 0,8162 • 300 • 2• 200 / 4 • 1000 = 62,72 кг
Суточный расход соли
Gсоли = Мсоли • n = 62,72 • 6 = 376,32 кг
продолжение
--PAGE_BREAK--