3.8 Расчёт охладителя выпара
В охладителе выпара вода из конденсатного бака подогревается паром выпара.
Запишем уравнение теплового баланса:
.
Откуда
кДж/кг,
что соответствует температуре 49,0 0С.
Неизвестными при расчёте являются расход деаэрированной воды Wд и расход пара на деаэрацию. Запишем уравнение теплового и массового балансов (предположим для деаэратора ηn=1);
;
(3.15)
,
(3.16)
Рисунок 3.9 – Расчётная схема охладителя выпара
из уравнения (3.16) находим:
Подставляем
полученное значение в уравнение (3.15) и
решаем его относительно Wд:
(Wд-20,681)∙2682,7+13,4∙205,4+0,219∙322,6+7,004∙251,2+0,12∙2570,4=
=Wд∙436,2+0,062∙2682,7;
Wд∙2246,5=50756,4; Wд=22,594 кг/с;
Dд= Wд-20,681=22,594-20,681=1,913 кг/с.
Рисунок 3.10 – Расчётная схема деаэратора
Проверка точности расчёта первого приближения. Из уравнения массового баланса линии редуцированного пара определяем значение Dд:
Dд= Dред- Dб- Dсв=8,690-7,004-0,219=1,467 кг/с.
При расчёте деаэратора получено Dд=1,913 кг/с. Ошибка расчёта составляет 23%. Допустимое расхождение 3%. Следовательно необходимо провести второй цикл приближений.
Уточненный расчёт РОУ.
Расход редуцированного пара:
Dред= Dд+ Dсв+ Dб=1,913+0,219+7,004=9,136 кг/с.
Из уравнений (6) и (7) имеем: D1= Dред-W1;
.
Отсюда:
кг/с.
D1= Dред-W1=9,136-0,100=9,036 кг/с.
Общий расход свежего пара:
D0= D1+ DТ=9,036+9,53=18,566 кг/с.
Уточнённый расход тепловой схемы.
1. Расчёт расширителя непрерывной продувки:
кг/с;
кг/с;
кг/с.
2. Расчёт расхода химически очищенной воды:
кг/с;
Wхво=W2+ Wp+DYT+ WТС+Dвып=2,383+0,565+0,427+2,849+0,062=6,286 кг/с;
Wсв=К∙Wхво; Wсв=1,2∙6,286=7,543 кг/с.
3. Расчёт водяного подогревателя сырой воды:
кДж/кг.
4. Расчёт пароводяного подогревателя сырой воды:
кг/с.
5. Расчёт конденсатного бака:
кг/с;
0С;
iсм=194,8 кДж/кг.
6. Расчёт охладителя выпара:
кг/с;
Dвып=0,003∙W∑=0,003∙20,658=0,062 кг/с;
кДж/кг.
7. Расчёт деаэратора:
Dд=Wд+ Dвып–Wсм–Dсв– Dб– Dр= Wд+0,062-13,434-0,220-7,004-0,122= Wд-20,718;
(Wд-20,718)∙2682,7+13,434∙204,8+0,220∙322,6+7,004∙251,2+0,122∙2570,4= =Wд∙436,2+0,062∙2682,7;
Wд∙2246,5=50850;
Wд=22,635 кг/с;
Dд=22,635-20,718=1,917 кг/с.
Проверка математического баланса линии дедуцированного пара.
Имеем:
Dд= Dред – Dcd – Dб = 9,136-0,220-7,004=1,912 кг/с.
Из расчёта деаэратора Dд=1,917 кг/с. Расхождение составляет 0,3%, дальнейших уточнений не требуется.
Определение полной нагрузки на котельную. Полная нагрузка определяется по формуле:
Dcyh= D1+ DТ +DYT = 9,036+9,53+0,427=18,993 кг/с.
В то же время:
Dcyh=Wд–W1–WТС–Wпр=22,635-0,100-2,849-0,687=18,989 кг/с.
В то же время
4 Составление теплового баланса котельной
Тепловой баланс котельной составляется для определенных КПД, оценки относительной величины различных потерь, что позволяет оценить экономичность предложенной тепловой схемы.
Суммарное поступление теплоты в схему:
здесь
Расход теплоты с паром на технологические нужды с учетом возврата конденсата:
Процент расхода теплоты на технологические нужды:
Расход теплоты в теплосеть с учетом потерь воды в теплосети:
Аналогично:
Полезно расходуемый процент теплоты (КПД схемы) :
Суммарные потери теплоты:
Основные составляющие потерь теплоты:
Потери от утечек свежего пара
Потери в окружающую среду в бойлере
Неучтенные потери составляют
При выполнении курсовой работы неучтенные потери не должны превышать 1%. Для выполнения этого условия при расчете различных тепловых схем котельных может возникнуть необходимость учесть не только указанные ранее потери.
Продолжим вычисление потерь:
3.Потери с водой при производстве химводоочистки:
4. Потери теплоты со сбрасыванием в барботер продувочной водой (после водоводяного подогревателя)
5. Потери в окружающую среду в подогревателе сырой воды:
6. Потери с выпаром
7. Потери в окружающую среду в водоводяном подогревателе:
Итого имеем:
Незначительное расхождение вызвано погрешностью расчетов. При выполнении курсовой работы допустимо расхождение, не превышающее 1 %, следовательно, малые потери учитывать нецелесообразно.