Характеристика тепловых схем

Тепловая схема представляет собой графическое изображение основного и вспомогательного оборудования тепловых станций и объединенных тепловых пунктов.

Различают следующие типы тепловых схем:

• Принципиальная

• Развернутая

• Рабочая или монтажная

Принципиальная тепловая схема. В ней указано условно лишь оборудование (котлоагрегаты, подогреватели, деаэраторы, насосы) и трубопроводы, не указывая арматуру, вспомогательные устройства, второстепенные трубопроводы, не уточняя количество и расположение оборудования.

Развернутая тепловая схема содержит все установленное оборудование, все трубопроводы, соединяющие оборудование с расположенными на них запорной и регулирующей арматурой. Так как эта схема получается очень объемной, развернутую тепловую схему делят на части по технологическому принципу.

Рабочая. Выполняется в ортогональной или аксонометрической проекции с указанием их размеров, наклонов и т.д. Эту схему делят на части для удобства использования монтажа оборудования и трубопроводов. В рабочей схеме указывают все опоры и подвески трубопроводов, места установки арматуры, сгибы, уклоны, длины участков с соответствующими выносками и ссылками на деталировочные чертежи, сообщаются все сведения о марках стали или металле узла, способе присоединения, о массе детали или блока. Составляется спецификация на все элементы данной части тепловой схемы.

Развернутая и рабочая тепловые схемы могут быть составлены лишь после разработки принципиальной тепловой схемы и ее расчетов, на основе которых выбирают оборудование. По результатам расчета тепловой схемы определяют суммарную теплопроизводительность котлоагрегата при нескольких режимах работы. Для выбора варианта часто принимают более простой способ определения пара- и теплопроизводительности при известных потребностях потребителей. Расходы теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение в количестве возвращаемого конденсата.

6. Методика расчёта рассеивание вредных примесей в атмосфере и выбор высоты дымовой трубы.

Дымовые трубы. Действие дымовой трубы основано на разности давлений, создаваемых воздухом, окружающим дымовую трубу, и горячими дымовыми газами внутри самой трубы. При одном и том же давлении нагретые газы всегда легче холодных, поэтому столб горячих газов в дымовой трубе будет легче соответст­вующего ему по высоте стол­ба наружного воздуха.

Работу дымовой трубы можно уподобить поведению U-образной трубки, в кото­рую налиты две жидкости: тяжелая (например, ртуть) и более легкая (например, во­да). В силу большого удель­ного веса ртуть будет выте­снять более легкую воду из такой трубки вверх. Анало­гичное явление происходит и в дымовой трубе.

Схема действия дымовой трубы парового котла пред­ставлена на рис.

При сжи­гании топлива в топке 1 го­рячие продукты горения уст­ремляются в газоходы 2 па­рового котла, а затем по дымоходу 3 — в дымовую трубу 4. Движение газов по этому пути, или, как говорят, по газовому тракту происходит под действием следу­ющих сил. Вне котла действуют две силы: давление столба наруж­ного холодного воздуха высотой Н на плоскость колосниковой ре­шетки с силой Нγ_в (где γ_в — удельный вес холодного воздуха) и Ву — барометрическое давление воздуха на высоте выходного от­верстия (устья) дымовой трубы.

Рабочий процесс в котлоагрегате связан с непрерывной подачей воздуха в топочную камеру и перемещении продуктов сгорания с определенной скоростью по газоходам с последующим удалениям их из агрегата.

При движении воздуха по воздуховодам и продуктов сгорания по воздуховодам возникает аэродинамическое сопротивление, зависящее от скорости воздуха и продуктов сгорания. На преодоление этих сопротивлений затрачивается энергия. В котельных агрегатах используются различные способы организации подачи воздуха и удаления продуктов сгорания в атмосферу. Возможны два способа подачи воздуха и отводов продуктов сгорания:

• За счет естественной тяги, создаваемой дымовой трубой

• За счет искусственной тяги с помощью тягодутьевых устройств

Естественная тяга возможна при повышении температуры продуктов сгорания, которые могут, поднимаясь вверх, создать тягу, достаточную для преодоления небольшого сопротивления 50-60 Па. Это возможно только для котлоагрегатов малой мощности.

При создании искусственной тяги для преодоления аэродинамического сопротивления воздушного тракта и подачи воздуха устанавливаются дутьевые вентиляторы. Для преодоления аэродинамического сопротивления по всему тракту котельного агрегата применяют дымососы. Они создают во всех газоходах разрежение, минимальная величина которого в верхнее части топочной камеры должна составлять 20Па. Благодаря разрежению в котлоагрегатах создаются благоприятные сантехнические условия для работы персонала. Однако при искусственной тяге наблюдается появление присосов в топке и газоходах агрегатов.

Схема действия естественной тяги

естественная тяга – движущая сила, обусловленная разностью статических давлений между поступающим в топочную камеру воздухом и покидающими котлоагрегат продуктами сгорания.

Во время работы установки все газоходы котлоагрегата до ее верхнего устья заполнены продуктами сгорания с высокой температурой и плотностью. Дымовая труба создает движущую силу тяги, необходимую для преодоления гидравлического сопротивления газового тракта.

Сила тяги:

Сила тяги тем больше, чем выше дымовая труба и больше температура уходящих газов и чем ниже температура наружного воздуха.

Можно отметить, что наблюдается явление самотяги в газоходах котельных агрегатов, т.е. газоход, заполненный продуктами сгорания, можно рассматривать как дымовую трубу небольшой высоты, в которой развивается собственная тяга.

Когда продукты сгорания имеют восходящее движение, то величина требуемой силы тяги уменьшается на величину самотяги. Однако в газоходах, где газы движутся сверху вниз, величина необходимой силы тяги должна быть увеличена на величину самотяги, т.к. она препятствует движению продуктов сгорания. Это нежелательно в современных котлоагрегатах, имеющих значительную протяженность газоходов.