1.5. Определение диаметров основных трубопроводов.

К основным трубопроводам в паровой теплогенерирующей установке относят паропроводы насыщенного пара в пределах котельной и водопроводы питательной воды.

Диаметр трубопроводов рассчитывается по формуле:

, м

где , т/час - расход теплоносителя на i-том участке;

, м³/кг - удельный объем теплоносителя;

, м/с - скорость теплоносителя.

Питательный трубопровод.

Скорость воды на напорном участке трубопровода 1 –1,5 м/с, удельный объем воды берется при 100⁰С. Рассчитываются диаметры трубопровода на следующих участках:

1. 1 котел – расход =(4-1)*(10+(5/100)*10)=31,5;

2. от 1 до 2 котла – расход =(4-2)*(10+(5/100)*10)=21;

3. от 2 до 3 котла – расход =(4-3)*(10+(5/100)*10)=10,5;

Расчетные диаметры служат для выбора стандартных труб с учетом толщины стенки =4-6 мм по каталогу ([2], табл.4.6, с. 64):

Расчёт тепловой схемы и выбор вспомогательного оборудования

=(31,5*0,0010437/(0,785*3,6*1)) =0,1

Наружный диаметр 114 мм при толщине стенки 4,5 мм

=(21*0,0010437/(0,785*3,6*1)) =0,086

Наружный диаметр 86 мм при толщине стенки 4 мм

=(10,5*0,0010437/(0,785*3,6*1)) =0,061

Наружный диаметр 61 мм при толщине стенки 4 мм

Паропровод насыщенного пара.

Скорость пара при диаметре трубопровода до 200 мм – 30 м/с, свыше 200 мм – 60 м/с, удельный объем насыщенного пара берется при предельном давлении. Рассчитываются диаметры трубопровода на следующих участках:

1. от теплогенератора до главной магистрали – расход пара Д=10;

2. главная магистраль между 1 и 2 котлом – расход 2 ^.Д=20;

3. главная магистраль между 2 и 3 котлом – расход 3 ^.Д=30;

Расчетные диаметры служат для выбора стандартных труб с учетом толщины стенки =4-6 мм ([2], табл.4.6, с. 64):

=(10*0,13/(0,785*3,6*30)) =0,124

Наружный диаметр 133 мм при толщине стенки 4,5 мм

=(20*0,13/(0,785*3,6*30)) =0,175

Наружный диаметр 194 мм при толщине стенки 4,5 мм

=(30*0,13/(0,785*3,6*60)) =0,152

Наружный диаметр 168 мм при толщине стенки 4,5 мм

Расчёт тепловой схемы и выбор вспомогательного оборудования

2.Тепловой расчёт котла.

2.1. Характеристика топлива.

1. Состав топлива на рабочую массу:

W =19%, A , S =0.7%, C =55%, H =3.1%, N =0.6%, O =13.5%

2. Низшая теплота сгорания = 4730*4,19=19819 кДж/кг(м³)

3. Марка топлива БЗ

4. Класс или продукт обогащения ОМ, СШ

2.2. Объёмы воздуха и продуктов сгорания.

1. Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки =1,05

2. Присосов воздуха в газоходах котельного агрегата :

а) газоход котельного пучка (сумма присосов двух секций пучка), =0,05;

б) чугунный экономайзер ВТИ, =0,05.

Расчет теоретических объемов воздуха и продуктов сгорания при

Твердое топливо.

3. Теоретический объем воздуха, необходимый для полного сгорания 1 кг топлива:

=

=0,0899*(55+0,375*0,7)+0,265*3,1-0,0333*13,5= 5,28 нм³/кг

продукты сгорания содержит теоретические объемы азота N₂, сухих 3-атомных газов RO и водяных паров.

4. Теоретический объем азота в продуктах сгорания:

=0,79*5,28+0,8*0,6/100=4,176 нм³/кг

5. Теоретический объем трехатомных газов в продуктах сгорания:

=0,01866*55+0,375*0,7= 1,29 нм³/кг

6. Теоретический объем водяных паров в дымовых газах:

=

=0,111*3,1+0,0124*19+0,0161*5,28 = 0,66 нм³/кг

7. Теоретический объем дымовых газов:

=4,176+1,29+0,66 = 6,13 нм³/кг

Тепловой расчёт котла

8. Коэффициент избытка воздуха на выходе из котельного пучка:

=1,05+0,05 = 1,1

9. То же из экономайзера:

=1,1+0,05 = 1,15

10. Средний коэффициент избытка воздуха в котельном пучке:

=0,5(1,05+1,1) = 1,075

11. То же в экономайзере:

=0,5(1,1+1,15) = 1,125

При избытке воздуха в газоходах котлоагрегата 1, объемы продуктов сгорания

подсчитывается по следующим формулам:

12. Объем водяных паров:

=0,68+0,0161*(1,05-1)*5,28 = 0,669 нм³/кг(нм³) =0,68+0,0161*(1,075-1)* 5,28 = 0,6712 нм³/кг(нм³)

=0,68+0,0161*(1,125-1)* 5,28 = 0,6754 нм³/кг(нм³)

13. Объем дымовых газов:

=0,0083+3,4+0,690+(1,15-1)*4,3 = 6,3976 нм³/кг(нм³)

=0,0083+3,4+0,693+(1,12-1)*4,3 =6,5297 нм³/кг(нм³)

=0,0083+3,4+0,697+(1,25-1)*4,3 = 6,794 нм³/кг(нм³)

14. Объемная сухих трехатомных газов в продуктах сгорания:

=

=

=

15. То же водяных паров:

=

=

=

Тепловой расчёт котла

16. То же суммарная доля:

=0,2015+0,1039 = 0,3054

=0,1974+0,1018 = 0,2992

=0,1897+0,0978 = 0,2875

17. Масса дымовых газов твердых топлив:

=1- = 8,166 кг/кг

=1- = 8,3386 кг/кг

=1- = 8,6837 кг/кг

18. Безразмерная концентрация золы в дымовых газах:

= = 0,001488 кг/кг

= = 0,001457 кг/кг

= =0,001399 кг/кг

Результаты расчетов по пунктам 10-18 сводятся в таблицу № 1:

Таблица № 1

Величина	Топка	Котельный пучок	Экономайзер
Средний коэффициент избытка воздуха		=1,075	=1,125
, м3/кг(м3)	0,669	0,6712	0,6754
, м3/кг(м3)	6,3976	6,5297	6,794
, кг/кг	8,166	8,3386	8,6837
	0,2015	0,1974	0,1897
	0,1039	0,1018	0,0978
+	0,3054	0,2992	0,2875
	0,001488	0,001457	0,001399

Тепловой расчёт котла