1.1 Тепловой расчет подогревателя сетевой воды и охладителя конденсата.
Уравнение теплового баланса для пары теплообменных аппаратов для подогрева сетевой воды [2. формула (3.1)]:
,
(1)
Расход
сетевой воды из уравнения теплового
баланса [2. формула (3.2)], кг/с:
,
(2)
Расход пара на подогрев сетевой воды из теплового баланса [2. формула (3.3)], кг/с:
,
где
,
(3)
где – заданная суммарная тепловая нагрузка на отопление, горячее водоснабжение и вентиляцию, =5815 кВт;
и – заданные температуры прямой и обратной сетевой воды, °С;
– энтальпия
редуцированного пара при давлении
Рт=0,2 МПа перед подогревателями
сетевой воды,
=2762,7
кДж/кг (таблица 1.1);
кДж/(кг·К)
– изобарная теплоемкость воды;
– КПД сетевых подогревателей, принимается равным 0,98;
– энтальпия
конденсата после ОК при температуре
tок, кДж/кг;
tок = t2 + 10=70+10=80 °С.
=
46.26
кг/с.
=335,2
кДж/кг.
=2.44
кг/с=8.78 т/ч
Уравнение теплового баланса для охладителя конденсата:
,
откуда t2´=
,
(4)
t2´=
=73.5
ºС.
Составляем схему подогревателя сетевой воды (рисунок 1.1).
Рисунок 1.1 - Тепловая схема подогрева сетевой воды:
ПСВ – паровой подогреватель сетевой воды;
ОК – охладитель конденсата.
1.2 Определение потерь воды и конденсата в тепловой схеме.
Котлы должны производить пар в количестве, достаточном для производства Dп, для подогрева сетевой воды Dт и для собственных нужд котельной.
Точное значение расхода пара на собственные нужды Dс.н определим после расчета всех элементов тепловой схемы.
Предварительно принимаем Dс.н , равным 10 % от суммарного расхода на производство и подогрев сетевой воды [2. формула (3.4)], кг/с:
,
(5)
Предварительно определим число котлов: nк=Dк/D, (6)
Где D – паропроизводительность одного котла, кг/с.
=4,1
кг/с.
nк=4,1/1,81=2,3=2 ед. Предварительно число котлов nк=2.
Потери
воды в теплосети [2. формула (3.5)], кг/с:
,
(7)
Потери воды из паровой части схемы:
а) потери конденсата на производстве [2. формула (3.6)], кг/с:
,
(8)
б) потери конденсата в цикле котельной установки [2. формула (3.7)], кг/с:
,
(9)
где Dп и g – расход пара на производство и доля конденсата, возвращаемого с производства;
в) потери воды из котла с непрерывной продувкой [2. формула (3.8)], кг/с:
,
(10)
где
– процент непрерывной продувки, принимаем
3 %.
=0.93
кг/с (3.35 т/ч).
=0,81кг/с.
=0,123
кг/с.
=0,123
кг/с.
Так как
т/ч,
то подпиточную воду берем из деаэратора
питательной воды и в общей схеме котельной
будет один деаэратор.
1.3 Тепловой расчет расширителя непрерывной продувки.
Продувочная вода не вся сбрасывается в канализацию. За счет снижения давления воды в дроссельном клапане часть ее превращается в пар в расширителе непрерывной продувки.
Пар идет в деаэратор питательной воды, а оставшаяся шламовая вода направляется в теплообменник, где охлаждается, подогревая сырую воду на 5…10 ºС, и сбрасывается в канализацию.
Если расход воды
непрерывной продувки
≤ 1 т/ч, то теплообменник для подогрева
сырой воды не устанавливается (не
считается и не чертится), а тепловая
схема уточняется. В этом случае
=
=
5 ºС.
Количество пара, получаемого в расширителе непрерывной продувки (РНП), рассчитывается по тепловому балансу [2. формула (3.9)], кг/с:
,
(11)
где
– энтальпия котловой воды,
=814,7
кДж/кг (таблица 1.1);
и
– энтальпии пара и воды, выходящих из
расширителя непрерывной продувки при
Рд=0,15 МПа -
=467,08
кДж/кг и
=2693,1
кДж/кг.
=0,02
кг/с.
Расход шламовой воды на выходе из РНП [2. формула (3.10)], кг/с:
,
(12)
Все потери воды восполняем химически очищенной водой [2. формула (3.11)], кг/с:
,
(13)
Подача воды на водоподготовительную установку (ВПУ) [2. формула (3.12)] с учетом того, что ~25 % воды расходуется на собственные нужды ВПУ, кг/с:
,
(14)
=0,103кг/с
(0.37 т/ч).
=1.966
кг/с.
=2.47кг/с.
Так как =0.37 т/ч < 1 т/ч, то устанавливаем первичный теплообменник для подогрева сырой воды. = = 5 ºС.
Рассчитываем теплообменник охладителя непрерывной продувки.
,
Составляем схему РНП (рисунок 1.2).
Р
i=335,2 t=80
G=59,521 t=70
Рисунок 1.3 – Расчетная тепловая схема котельной