--PAGE_BREAK--
,, – соответственно расходы тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение производственного цеха, кВт;
кВт
hx, hК, hпр, hобропределим по формуле 4.2 по температуре
Величины hи rопределяют 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, Dди Dпнпока неизвестны, то для предварительного определения величины Dбркунеобходимо задаться суммарным расходом пара на собственные нужды Sdснв размере (8¸6)% от полной производительности котельной.
Расходом пара на привод питательных насосов в работе можно пренебречь.
Тогда на известные расходы Dнтку+Dсетбудет 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 dпри 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= 2414.4кДж/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 =29.3кДж/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 Dсвпароводяного 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 tхвоводо-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 продолжение
--PAGE_BREAK--