Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
gotovy_kursak.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
1.75 Mб
Скачать

5.6 Выбор деаэратора

Деаэраторы (или дегазаторы), широко применяемые в теплоподготовительных установках, предназначены для удаления из воды растворенных в ней неконденсирующихся газов. Наиболее агрессивный газ, способствующий коррозии металлов - кислород. Поэтому именно его содержание в воде, циркулирующей в теплоподготовительных установках и тепловых сетях, строго регламентируется. В деаэраторах вместе с кислородом должна удаляться также свободная углекислота, которая обладает агрессивными свойствами, хотя и в меньшей степени, чем кислород. Попадание в теплообменники даже таких инертных газов, как азот, также крайне нежелательно, так как оно препятствует теплопередаче и снижает теплопроизводительность подогревателей. Поэтому в деаэраторах необходимо удалять из воды все неконденсирующиеся газы.

Деаэрация воды в специальных установках основывается на том, что если парциальное давление газа в воде больше, чем его парциальное давление в пространстве над водой, то при этом происходит выделение газов из воды - десорбция газов.

Расход питательной воды, Gп.в, т/ч, определим по формуле

, (38)

где GГ.В – расход воды на горячее водоснабжение поселка;

ДП – расход греющего пара на деаэратор;

1%GСЕТИ - один процент от расхода всей сети.

Подставив значения в формулу, получим

Согласно полученных расчетов, к установке принимаем один барботажных деаэратора атмосферного типа ДСВ-300 производительностью 270,13 т/ч каждый, с характеристикой приведенной ниже:

  1. Производительность 300 т/ч;

  2. Давление рабочее (изб.) 0,02 МПа;

  3. Температура 70 0С;

  4. Геометрическая емкость бака 29,7 м3;

  5. Полезная емкость бака 25,0 м3;

  6. Масса без воды 1415 кг;

  7. Масса с водой 38950 кг.

В комплекте с деаэратором ДСВ-300 поставляется охладитель выпара горизонтального типа, поверхностью охлаждения 8 м2; наружный диаметр корпуса 325 мм; полная длина охладителя 2550 мм. Завод-изготовитель - Черновицкий.

Данное оборудование представлено на развернутой тепловой схеме ТПУ, выполнены на листе 01 графической части.

6 Тепловой расчет подогревателей

Этот расчет делается на основании выбранных подогревателей. Расчет ведется для каждого подогревателя по определенному бланку.

Некоторые данные берутся из расчета схемы БУ. Причем учитывается, что при установке параллельно некоторых подогревателей одной ступени подогрева тепловую нагрузку каждой ступени следует делить на число подогревателей.

Поверочный расчет производится для установления возможностей применения имеющихся или стандартных теплообменных аппаратов для необходимых технологических процессов. При поверочном расчете заданный размер аппарата и условия его работы; требуется определить конечные параметры теплоносителей и теплопроизводительность аппаратов.

Следовательно, цель расчета является выбор условий обеспечивающих оптимальный режим работы аппарата. В некоторых случаях при таком расчете теплопроизводительность аппарата является заданной, а требуется определить, например, расход и начальную температуру одной из сред.

Рассмотрим последовательность конструкторного расчета.

Подбор необходимых исходных данных.

  1. Тип теплообменного аппарата (кожухотрубчатый, пластинчатый, ребристый, оросительный, погружной или др.)

  2. Теплоносители (газ, пар или жидкость).

  3. Теплопроизводительность аппарата: расход одного из теплоносителей и его начальная и конечная температура.

Требуется определить:

  1. Физические параметры и скорость движения теплоносителей.

  2. Расход другого теплоносителя из управления теплового баланса.

  3. Среднюю разность температур (ее называют также движущей силы процесса теплообмена)

  4. Коэффициенты теплоотдачи и теплопередачи

  5. Поверхность теплообмена

  6. Конструктивные размеры аппарата (диаметр труб, их число и длину, а также диаметр кожуха в кожухотрубчатом аппарате, число и форму пластин в пластинчатом, форму и количество ребер в ребристом, диаметр, длину и количество труб в оросительном теплообменнике и др.)

  7. Диаметр патрубков для входа и выхода теплоносителей.

Таблица 2 – Таблица для расчета пикового подогревателя типа ПСВ-90-7-15

Наименование элемента расчета

Размерность

Расчетные формулы и условные обозначения

Расчет

Результат

1

2

3

4

5

Расчетный расход тепла

Вт

Q

Задано

Температура насыщенного пара

оС

tn

Задано

158,84

Температура воды входящей в подогреватель и выходящей из него

оС

t1 и t2

Задано

97,81 и 130

Средняя температура воды

оС

113,9

Разность температур воды на входе и на выходе в подогреватель

оС

32,19

Среднелогорифмическая разность температур между паром и водой

оС

42,94

Удельный вес воды при средней температуре

кг/м3

Таблица Б13

946,9

Площадь сечения трубок одного хода при числе трубок в одном ходу

м2

Из характеристики подогревателя

0,02584

Скорость воды в трубках

м/с

3,33

Коэффициент теплоотдачи от стенки к воде при нагревании

Вт/м2К


1

2

3

4

5

Температура стенки трубок

оС

123,2

Разность между температурой насыщения пара и стенкой

оС

35,64

Температура пленки конденсата

оС

141,02

Коэффициент теплопередачи от конденсирующегося пара и вертикальной стенки

Вт/м2К

6304,28

Длина конденсатной пленки

м

Н

Из характеристики подогревателя

1,31

Значение коэффициента

-

А

Рисунок A3

2400

Теплота парообразования при tn

Дж/кг

Ч

Таблица Б14

2244,4

Толщина слоя накипи в стенки трубки

м

Из характеристики подогревателя

0,0002 и 0,00075

Коэффициент теплопроводности накипи и стенки трубок

Вт/м2К

Принимается

2 и 100

Коэффициент теплопередачи

Вт/м2К

2157,83

Расчетная поверхность нагрева теплообменника

м2

69,69

Принятая по типовой конструкции поверхность

м2

Fпр

Из характеристики подогревателя

90

Невязка баланса (не менее 10%, но не более 15%)

%

29,14

Продолжение таблицы 2

Вывод: Подогреватель справиться с нагрузкой

Таблица 3 – Таблица для расчета основного подогревателя типа ПСВ-90-7-15

Наименование элемента расчета

Размерность

Расчетные формулы и условные обозначения

Расчет

Результат

1

2

3

4

5

Расчетный расход тепла

Вт

Q

Задано

Температура насыщенного пара

оС

tn

Задано

104,81

Температура воды входящей в подогреватель и выходящей из него

оС

t1 и t2

Задано

t1=80

t2 =97,81

Средняя температура воды

оС

88,9

Разность температур воды на входе и на выходе в подогреватель

оС

17,81

Среднелогарифмическая разность температур между паром и водой

оС

14,07

Удельный вес воды при средней температуре

кг/м3

Таблица 5

965

Площадь сечения трубок одного хода при числе трубок в одном ходу

м2

Из характеристики подогревателя

0,0259

Скорость воды в трубках

м/с

2,16

Коэффициент теплоотдачи от стенки к воде при нагревании

Вт/м2К

10355,65

Температура стенки трубок

оС

94,1

Продолжение таблицы 3

1

2

3

4

5

Разность между температурой насыщения пара и стенкой

оС

10,71

Температура пленки конденсата

оС

99,45

Коэффициент теплопередачи от конденсирующегося пара и вертикальной стенки

Вт/м2К

8520

Длина конденсатной пленки

м

Н

Из характеристики подогревателя

1,31

Значение коэффициента

-

А

Рисунок 3

2400

Теплота парообразования при tn

Дж/кг

Ч

Таблица 6

2244,4

Толщина слоя накипи в стенки трубки

м

Из характеристики подогревателя

0,0002 и 0,00075

Коэффициент теплопроводности накипи и стенки трубок

Вт/м2К

Принимается

2 и 100

Коэффициент теплопередачи

Вт/м2К

3361,34

Расчетная поверхность нагрева теплообменника

м2

73,27

Принятая по типовой конструкции поверхность

м2

Fпр

Из характеристики подогревателя

90

Невязка баланса (не менее 10%, но не более 15%)

%

13,347

Вывод: Подогреватель справится с нагрузкой

Таблица 4 – Таблица для расчета охладителя конденсата типа ОГ-35

Наименование элемента расчета

Размерность

Расчетные формулы и условные обозначения

Расчет

Результат

1

2

3

4

5

Расчетный расход тепла

Вт

Q

Задано

Температура греющего пара на входе и выходе

оС

tпв и tов

Задано

104,81 и 90

Температура воды входящей в подогреватель и выходящей из него

оС

t1 и t2

Задано

70 и 89,98

Средняя температура греющей воды

оС

97,4

Средняя температура нагреваемой воды

оС

80

Большая и меньшая разность температур между греющей и нагреваемой водой

оС

С температурного графика

20 и 14,83

Среднелогарифмическая разность температур между паром и водой

оС

17,28

Разность температур воды входящей и выходящей в трубное и межтрубное пространство

оС

14,83 и 20

Удельные веса греющей и нагреваемой воды при средних температурах

кг/м3

Таблица 5

960 и 971,8

Скорость воды в трубках

м/с

1,4

Скорость воды в межтрубном пространстве

м/с

1,061

Продолжение таблицы 4

1

2

3

4

5

Коэффициент при остывании

-

А0

Рисунок 4

13,5

Коэффициент при нагревании

-

Ан

Рисунок 4

9,3

Коэффициент теплоотдачи при охлаждении воды

Вт/м2К

7299

Коэффициент теплоотдачи при нагревании воды

Вт/м2К

6511

Толщина слоя накипи в стенки трубки

м

Из характеристики подогревателя

0,0002 и 0,002

Коэффициент теплопроводности накипи и стенки трубок

Вт/м2К

Принимается

2 и 100

Коэффициент теплопередачи

Вт/м2К

2500

Расчетная поверхность нагрева теплообменника

м2

20,484

Принятая по типовой конструкции поверхность

м2

Fпр

Из характеристики подогревателя

70

Невязка баланса (не менее 10%, но не более 15%)

%

1,8

Вывод: Подогреватель справиться с нагрузкой

Таблица 5 – Таблица для расчета охладителя деаэрированной воды типа ОГ-35

Наименование элемента расчета

Размерность

Расчетные формулы и условные обозначения

Расчет

Результат

1

2

3

4

5

Расчетный расход тепла

Вт

Q

Задано

Температура греющего пара на входе и выходе

оС

tпв и tов

Задано

104 и 78

Температура воды входящей в подогреватель и выходящей из него

оС

t1 и t2

Задано

5 и 31

Средняя температура греющей воды

оС

91

Средняя температура нагреваемой воды

оС

18

Большая и меньшая разность температур между греющей и нагреваемой водой

оС

С температурного графика

73 и 73

Среднелогарифмическая разность температур между паром и водой

оС

73

Разность температур воды входящей и выходящей в трубное и межтрубное пространство

оС

73 и 73

Удельные веса греющей и нагреваемой воды при средних температурах

кг/м3

Таблица 5

965 и 998

Скорость воды в трубках

м/с

5,7

Скорость воды в межтрубном пространстве

м/с

2,6

Продолжение таблицы 5

1

2

3

4

5

Коэффициент при остывании

-

А0

Рисунок 4

12,8

Коэффициент при нагревании

-

Ан

Рисунок 4

6,5

Коэффициент теплоотдачи при охлаждении воды

Вт/м2К

23439,87

Коэффициент теплоотдачи при нагревании воды

Вт/м2К

14048,32

Толщина слоя накипи в стенки трубки

м

Из характеристики подогревателя

0,0002и 0,002

Коэффициент теплопроводности накипи и стенки трубок

Вт/м2К

Принимается

2 и 100

Коэффициент теплопередачи

Вт/м2К

4276,35

Расчетная поверхность нагрева теплообменника

м2

23,32

Принятая по типовой конструкции поверхность

м2

Fпр

Из характеристики подогревателя

50

Невязка баланса (не менее 10%, но не более 15%)

%

2,2

Вывод: Подогреватель справиться с нагрузкой

Таблица 6 – Таблица для расчета подогревателя химочищенной воды типа ПСВ-45-7-15

Наименование элемента расчета

Размерность

Расчетные формулы и условные обозначения

Расчет

Результат

1

2

3

4

5

Расчетный расход тепла

Вт

Q

Задано

Температура греющего пара на входе и выходе

оС

tпв и tов

Задано

158,84 и 97,81

Температура воды входящей в подогреватель и выходящей из него

оС

t1 и t2

Задано

31 и 85

Средняя температура греющей воды

оС

128,32

Средняя температура нагреваемой воды

оС

58

Большая и меньшая разность температур между греющей и нагреваемой водой

оС

С температурного графика

73,84 и 66,81

Среднелогарифмическая разность температур между паром и водой

оС

70,26

Разность температур воды входящей и выходящей в трубное и межтрубное пространство

оС

73,84 и 66,81

Удельные веса греющей и нагреваемой воды при средних температурах

кг/м3

Таблица 5

934 и 985

Скорость воды в трубках

м/с

1,6

Продолжение таблицы 6

1

2

3

4

5

Скорость воды в межтрубном пространстве

м/с

1,7

Коэффициент при остывании

-

А0

Рисунок 4

15,5

Коэффициент при нагревании

-

Ан

Рисунок 4

8,6

Коэффициент теплоотдачи при охлаждении воды

Вт/м2К

11263,23

Коэффициент теплоотдачи при нагревании воды

Вт/м2К

6504,07

Толщина слоя накипи в стенки трубки

м

Из характеристики подогревателя

0,0002 и 0,00075

Коэффициент теплопроводности накипи и стенки трубок

Вт/м2К

Принимается

2 и 100

Коэффициент теплопередачи

Вт/м2К

2856,87

Расчетная поверхность нагрева теплообменника

м2

52,65

Принятая по типовой конструкции поверхность

м2

Fпр

Из характеристики подогревателя

55

Невязка баланса (не менее 10%, но не более 15%)

%

0,44

Вывод: Подогреватель справиться с нагрузкой

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]