3.4 Подбор деаэратора

_{Защита от коррозии поверхностей нагрева котлов, теплообменной аппаратуры и трубопроводов осуществляется удаление из питательной воды паровых котлов и подпиточной воды тепловых сетей корозионно-агрессивных газов – кислорода и углекислоты.}

_{Коррозионно-агрессивные газы попадают в исходную воду в результате длительного контакта с атмосферой или других физико-химических процессов. При обработке по схемам натрий-катионирования, водород-натрий-катионирования или натрий-хлор-ионирования вода дополнительно насыщается двуокисью углерода за счет разложения бикарбоната натрия при нагревании.}

_{Наибольшее распространение получили термические способы дегазации воды как наиболее эффективные, надежные и рентабельные.}

_{Для дегазации воды в котельной применяется деаэратор атмосферного типа, работающий при абсолютном давлении 1,2 кгс/см2.}

_{По [6] c,135 подбираем деаэратор ДСА-15/10 производительгостью 15 т/ч.}

_{Полезная емкость деаэраторного бака – 10 м3.}

_{Подбор редукционно-охладительной установки.}

_{Для подбора РОУ необходимо знать:}

_{-давление острого и редуцированного пара P1=1,3МПа и P2=0,15МПа;}

_{-температура острого и редуцированного пара t1=190,710C и t2=110,79 0C.}

_{Выбираем РОУ марки РОУ-50-67.}

Подбор сепаратора непрерывной продувки.

_{Расчет сепараторов непрерывнойпродувки [5] c. 260. Рассчитав величину продувки котлов Pпр=0,06, и зная величину продувочной воды, найдено в п.3 данной РПЗ}

_{( Gпр=1,631кг/с=5,871т/ч), находим количество отсепарированного пара по формуле (14-10) с. 263 [5]:}

_{где Dнп то же, что Gпр, кг/с;}

_{β - —доля пара, отсепарированного в расширителе (сепараторе) непрерывной продувки, определяется по формуле:}

,

_{iк. в — энтальпия (теплосодержание) котловой воды, кДж/кг,;}

_{iс.в и in— соответственно энтальпия отсепарированной воды и пара, кДж/кг;}

_{В котельных низкого давления давление в сепараторе обычно принимается 1,2 кгс/см2.} ;

.

_{Объем отсепарированного пара при принятом давлении в сепараторе, Vc , м3, подсчитывается по формуле:}

_{v — удельный объем пара при давлении, принятом в сепараторе, определяется по табл. 14-2 [5] для насыщенного пара, м3/кг;}

_{х — степень сухости пара, принимают 0,97;}

_{w — паронапряжение парового объема сепаратора, принимается 800—}

_{1000 м3/(м3-ч).}

_{По полученному объему отсепарированного пара подбирается сепаратор, выпускаемый СЗТМ и ТКЗ в зависимости от объема парового пространства сепаратора СП-5,5 – расширитель непрерывной продувки 1 ступени, V=5,5м3. Так как объем пара у выбранного сепаратора больше рассчитанного объема, то 1 установку используем для двух котлов.}

4.Тепловой расчет подогревателей воды.

Теплообменник №3 – подогреватель исходной воды:

1) Из раздела расчетно-пояснительной записки «Расчет тепловой схемы котельной» выписываются значения расходов греющего и нагреваемого теплоносителей и значения их температур (энтальпий) на входе и выходе из водоподогревателя[1].

G_и=9,973 кг/с; D₃=0,265 кг/с;

2) По выражению (6.1) или (6.2) определяется тепловая мощность Q водоподогревателя.

3) По одному из выражений (6.5), (6.7) или (6.10) [1]вычисляется средний температурный напор между теплоносителями.

где - большая и меньшая разности температур теплоносителей на входе и выходе теплообменника, ;

Величины и в выражении (6.5) определяются следующим образом:

-противоточная:

_{Поэтому температурный напор вычисляется:}

4) По справочнику (каталогу) принимается предварительно тип и номер водоподогревателя и выписываются его технические характеристики. Соответственно, к этим характеристикам относятся: число z, внутренний и наружный диаметры, длина l трубок; площадь живых сечений трубок и межтрубного пространства ; внутренний диаметр корпуса подогревателя и др.

Принимаем кожухотрубчатый подогреватель (ГОСТ 9929-82) типа ТН

z =61 шт;

l=2000мм;

5) Применительно к пароводяному подогревателю:

_{- по выражению (6.9) определяется значение средней температуры} нагреваемой воды;

- по выражениям (6.6), (6.20) и (6.21) вычисляются значения средних температур, соответственно, водяного пара (), его пленки () и трубок () подогревателя.

6) Применительно к пароводяному подогревателю по выражению (6.14) [1] определяется только значение скорости движения нагреваемой воды (), движущейся в трубках.

где - плотность воды, кг/м³();

- площадь живого сечения канала (труб или межтрубного пространства) для прохода воды, м²; дается в составе технических характеристик водоподогревателя [4, 6, 7, 8, 13].

7) Определяются значения эквивалентных диаметров каналов подогревателя.

Применительно к пароводяному подогревателю определяется значение эквивалентного диаметра только того канала, по которому движется нагреваемая воды. Учитывая, что нагреваемая воды движется по трубкам подогревателя, то в этом случае значение эквивалентного диаметра определяется по выражению (6.16)[1].

d_э=16мм.

8) Применительно к пароводяному подогревателю по выражению (6.19) определяется значение среднего коэффициента теплоотдачи от водяного пара к трубкам, а по выражению (6.13) – значение среднего коэффициента теплоотдачи от трубок к нагреваемой воде[1].

(6.20)

- тоже, что и по выражению (6.6);

- средняя температура трубок, ;

h – расчетная высота трубок подогревателя, м.

- скорость движения жидкости (воды) относительно рассматриваемой поверхности теплообмена, м/с; определяется ниже;

- эквивалентный диаметр канала, по которому перемещается воды, м; определяется ниже.

9) По выражению (6.12) [1] вычисляется коэффициент теплопередачи k подогревателя воды.

- коэффициент, учитывающий загрязнение внутренней и наружной поверхностей трубок воподогревателя; значения коэффициента приведены, например, в [7, с.51], [8, с.195], [12, с.149]; значения коэффициента зависят от материала трубок (сталь или латунь) и вида воды; обычно, .

10) По выражению (6.4) находится расчетное значение площади поверхности нагрева подогревателя воды.

_{Fр≤Fпр, следовательно, принятый теплообменник подходит.}

Теплообменник №5:– подогреватель химочищенной воды:

1) G_х=8,477 кг/с; D₅=0,344кг/с;

2)

3)

_{Поэтому температурный напор вычисляется:}

4) Принимаем кожухотрубчатый подогреватель (ГОСТ 9929-82) типа ТН

z =91 шт;

l=3000мм;

₅₎

6)

7) d_э=16мм.

8)

9)

₁₀₎

_{Fр≤Fпр, следовательно, принятый теплообменник подходит.}

Теплообменник №2 – подогреватель химочищенной воды.

1) G_св=1,378 кг/с; G_и(2)=3,951кг/с;

2)

3)

_{Поэтому температурный напор вычисляется:}

4) Принимаем кожухотрубчатый подогреватель (ГОСТ 9929-82) типа ТН

z =393 шт;

l=6000мм;

₅₎

₆₎

7) d_э=16мм.

8)

9)

₁₀₎

_{Fр≤Fпр, следовательно, принятый теплообменник подходит.}

Теплообменник №6 – подогреватель питательной воды.

1) G_д=29,229 кг/с; G_х=8,477кг/с;

2)

3)

_{Поэтому температурный напор вычисляется:}

4) Принимаем кожухотрубчатый подогреватель (ГОСТ 9929-82) типа ТН

z =61 шт;

l=3000мм;

₅₎

₆₎

7) d_э2=0,018м, d_э1=0,0163м.

8)

9)

10)

_{Fр≤Fпр, следовательно, принятый теплообменник подходит.}

_{Теплообменник №7 – охладитель выпара.}

1. _Gо=19,6 кг/с; D₅=0,344кг/с;

2)

3)

_{Поэтому температурный напор вычисляется:}

4) Принимаем кожухотрубчатый подогреватель (ГОСТ 9929-82) типа ТН

z =61 шт;

l=2000мм;

₅₎

6)

7) d_э=16мм.

8)

9)

₁₀₎

_{Fр≤Fпр, следовательно, принятый теплообменник подходит.}

_{Теплообменник №21 – подогреватель сетевой воды.}

_{Так как расход сетевой воды 94,129 кг/с, то для подогревания воды используем 2 параллельно включенных теплообменника.}

1. _Gс=94,129/2=47,064 кг/с; D_кб(отп)= 13,583/2=6,791кг/с;

2)

3)

_{Температурный напор:}

4) Принимаем кожухотрубчатый теплообменник сварной конструкции с неподвижными трубными решетками .

z =1117 шт;

l=9000мм;

₅₎

6)

7) d_э=16мм.

8)

9)

₁₀₎

_{Fр≤Fпр, следовательно, принятый теплообменник подходит.}

_{Теплообменник №20 – подогреватель сетевой воды.}

1) G_с=94,129 кг/с; G_кб=13,243кг/с;

2)

3)

4) Принимаем кожухотрубчатый теплообменник сварной конструкции с неподвижными трубными решетками:

z =1177 шт;

l=6000мм;

₅₎

₆₎

7) d_э2=0,018м, d_э1=0,51м.

8)

9)

₁₀₎

_{Fр≤Fпр, следовательно, принятый теплообменник подходит.}

_{Теплообменник №23 .}

_{Выбираем параллельную схему включения двух теплообменников с U-образными трубками.}

1) G_гв=9000/4,19/7 /2=153,426кг/с; G_27/2=13,5=13,243кг/с;

2)

3)

4) Принимаем теплообменник с U-образными трубками:

z =1756 шт;

l=9000мм;

₅₎

₆₎

7) d_э2=0,018м, d_э1=0,718м.

8)

9)

₁₀₎

_{Fр≤Fпр, следовательно, принятый теплообменник подходит.}