1.4.Общие методические указания

До начала расчетов принципиальной тепловой схемы котельной студенту необходимо внимательно ознакомиться с заданием и подобрать все необходимые материалы. Следует изучить все узлы тепловой схемы, используя данные указания и дополнительную литературу, познакомиться с конструкцией редукционно-охладительной установки, деаэратора, подогревателей и т.д. Для понимания теоретических основ работы котельной можно использовать приложение В и литературу из библиографического списка (приложение Е). Для контроля теоретической подготовки рекомендуется использовать контрольные вопросы из приложения Д.

В промышленно-отопительных котельных обычно используются деаэраторы атмосферного типа. Сырая вода для обеспечения необходимой интенсивности химических процессов должна поступать в блок химводоочистки с температурой 25…35 С. Для упрощения тепловых расчетов в курсовом проекте пренебрегают потерями воды и пара в поверхностных водоподогревателях, а также потерями теплоты в деаэраторе.

При расчете каждого элемента тепловой схемы необходимо составлять и изображать принципиальную тепловую схему элемента с указанием параметров входящих и выходящих потоков. Необходимо помнить, что набор рассчитываемых элементов схемы и направлений тепловых потерь определяется индивидуальным вариантом схемы, т.е. некоторые элементы в отличие от примера расчета могут отсутствовать или в расчете могут быть новые элементы. Особенно важен правильный расчет деаэратора, уравнения для которого составляются в соответствии с входящими и выходящими из него потоками воды и пара. После выполнения расчетов следует оформить пояснительную записку и графическую часть согласно требованиям приложения Г и стандарта [12].

1.5.Состояния и теплотехнические названия воды и пара

Основные теплофизические состояния воды и водяного пара следующие

1. Вода нагретая – вода, температура которой ниже температуры насыщения t_s при данном давлении воды t_s (p) и выше температуры тройной точки t_тр, т.е. выполняется условие: t_тр < t < t_s(p).

2. Вода в состоянии насыщения (насыщенная) – вода, температура которой равна температуре насыщения при данном давлении: t = t_s(p). Насыщенная вода не кипит!

3. Вода перегретая (кипящая) – вода, температура которой выше температуры насыщения при данном давлении: t > t_s(p). Данное состояние воды неравновесное, оно возникает на парообразующих поверхностях, и при наличии центров парообразования и достаточном перегреве воды t_пв = t – t_пв начинается и идет процесс парообразования (кипения). Например, при атмосферном давлении пузырьковое кипение воды идет при перегреве t = 5 … 25 С.

4. Пар сухой (насыщенный) – пар, возникающий в момент, когда испаряется последняя капля воды, т.е. исчезает жидкая фаза и он имеет температуру, равную температуре насыщения при данном давлении пара: t = t_s(p).

5. Пар влажный (насыщенный) – пар, возникающий в процессе парообразования, и он является механической смесью мельчайших капель воды (в состоянии насыщения) и молекул воды (сухого пара). Пар насыщенный, т.е. имеет температуру, равную температуре насыщения при данном давлении пара: t = t_s(p). Данное условие наличия однозначной связи между температурой насыщения t_s и давлением р_s <=> t_s является признаком состояния насыщения.

6. Пар перегретый (ненасыщенный) – пар, в котором отсутствует жидкая фаза воды и температура которого выше температуры насыщения при данном давлении: t > t_s(p). Образуется, например, при подводе теплоты к сухому пару или иногда при дросселировании влажного пара.

7. Пар переохлажденный (ненасыщенный) – неравновесное состояние пара, при котором его температура ниже температуры насыщения при данном давлении: t < t_s(p), но процесса конденсации пара не происходит, например при быстром охлаждении пара.

Общепринятые специальные теплотехнические названия воды и водяного пара (рабочей средой котельной установки) следующие.

1. Сырая вода – очищенная от механических примесей вода, поступающая извне в котельную установку для восполнения потерь воды и пара.

2. Химочищенная вода – сырая вода после блока химводоочистки, из которой удалены растворенные в ней накипеобразующие соли и примеси.

3. Деаэрированная вода – это вода, забираемая из аккумулирующего бака деаэратора, из которой удалены растворенные коррозионно-активные газы (кислород, углекислый газ).

4. Питательная вода – это вода после питательного насоса (ПН), которая поступает в экономайзер и котлоагрегат (паровой котел).

5. Котловая вода – это вода, которая находится в барабане и парообразующих поверхностях котлоагрегата (топочных экранах).

6. Продувочная вода – это вода с высоким солесодержанием непрерывно удаляемая из солевого отсека барабана котла и сбрасываемая в бак-барботер, или вода, периодически удаляемая из нижних коллекторов топочных экранов.

7. Сетевая вода – это вода, постоянно циркулирующая в водяной тепловой сети системы централизованного теплоснабжения между источником (котельной, ТЭЦ) и потребителями теплоты. Различают идущую от источника горячую прямую сетевую воду в подающем трубопроводе тепловой сети и возвращающуюся на источник по обратному трубопроводу охлажденную обратную сетевую воду. На источнике сетевая вода вновь подогревается в сетевых подогревателях (паровых бойлерах) или в водогрейных котлах.

8. Подпиточная вода – это вода, подаваемая на источнике подпиточным насосом (ППН) в тепловую сеть для полного восполнения потерь и утечек сетевой воды у потребителей.

9. Конденсат – это вода, получающаяся в результате конденсации греющего пара в паровых теплообменных аппаратах, например обратный конденсат технологического пара от промышленных потребителей.

10. Дренаж – это конденсат из паровых теплообменников, вода утечек из аппаратов и трубопроводов, промывочная вода химочистки и другая вода, которая сливается или может сливаться в канализацию и удаляться из котельной.

11. Свежий (острый) пар – это пар наиболее высоких параметром в выходном коллекторе парогенератора (котлоагрегата, парового котла) из которого он поступает потребителям пара и на собственные нужды котельной.

12. Редуцированный пар – это пар сниженных параметров после прохождения им редукционно-охладительной установки (РОУ).

13. Технологический пар – это влажный или перегретый пар, подающийся из котельной установки промышленным потребителям для технологических нужд – для силовых приводов и теплоиспользующих агрегатов, в которых он отдает теплоту своего охлаждения (если он перегретый) и конденсации.

14. Греющий пар – это пар, поступающий в какие-либо паровые теплообменники, в которых он остывает (если он перегретый) и конденсируется, нагревая отдаваемой теплотой какой-либо холодный теплоноситель.

15. Вторичный пар – это пар, образующийся вследствие вторичного вскипания воды (конденсата) в каком-либо аппарате после такого уменьшения давления поступающей воды, что вода оказывается в перегретом состоянии и вскипает. Например, вторичный пар, образующийся вследствие вскипания продувочной воды в расширителе-сепараторе непрерывной продувки.

16. Выпар – это удаляемая из верхнего штуцера деаэрационной колонки деаэратора смесь выделившихся из деаэрируемой воды коррозионно-активных газов и остатков несконденсировавшегося греющего пара.

17. Пролетный пар – это греющий пар, проходящий через конденсатоотводчики паровых теплообменных аппаратов вследствие неисправности конденсатоотводчиков или наличия в конденсате мельчайших пузырьков пара.

18. Пар утечек – это пар, теряемый из паропроводов котельной вследствие неплотности фланцевых или иных соединений, неисправности запорной арматуры, потерь при пуске котлоагрегата и др.