- •Содержание:
- •1.Расчёт тепловой схемы и выбор вспомогательного оборудования. Введение
- •1.1. Описание тепловой схемы отопительно – производственной котельной установки c закрытой системой теплоснабжения и паровыми котлами.
- •1.2. Исходные данные для расчета тепловой схемы.
- •1.3. Расчет тепловой схемы для максимально-зимнего режима работы котельной.
- •1.4. Выбор питательтных, сетевых и подпиточных насосов.
- •Питательные насосы.
- •Сетевые насосы.
- •Подпиточные насосы
- •1.5. Определение диаметров основных трубопроводов.
- •Тепловой расчёт котла.
- •2.1. Характеристика топлива.
- •2.2. Объёмы воздуха и продуктов сгорания.
- •2.3. Энтальпия продуктов сгорания.
- •«Зависимость энтальпии дымовых газов от температуры по газоходам»
- •2.4. Тепловой баланс котельного агрегата, расход топлива.
- •2.5. Расчёт топки.
- •2.6. Расчёт котельного пучка.
- •2.7. Расчёт чугунного экономайзера вти.
- •«Параметры чугунных ребристых труб вти»
- •2.8. Проверка теплового расчёта котлоагрегата.
- •Часть III: Аэродинамический расчет котельной установки Введение
- •Выбор дымососа и электродвигателя к нему;
- •Расчёт воздушного тракта, выбор дутьевого вентилятора и электродвигателя к нему.
- •3.1. Расчет высоты и аэродинамического сопротивления дымовой трубы
- •Выбор дымососа и электродвигателя к нему.
- •Расчёт воздушного тракта, выбор дутьевого вентилятора и электродвигателя к нему
- •Выбор и расчёт системы подготовки воды.
- •4.1.Общие сведения о воде.
- •4.2.Роль примесей в воде при её использовании в энергетике.
- •4.3.Водно-химический режим котлов.
- •Нормы качества питательной воды для водотрубных котлов
- •Нормы качества сетевой и подпиточной воды водогрейных котлов.
- •4.4.Обработка воды методами ионного обмена. Na-катионирование.
- •4.5. Выбор и расчёт системы водоподготовки.
- •1 Ступень
- •2 Ступень
- •Рабочая обменная способность катионита определяется по уравнению
- •1 Ступень Количество соли на регенерацию зависит от общей жесткости исходной воды:
- •2 Ступень
- •4.6.Деаэрация питательной воды.
- •4.7.Выбор и расчёт деаэратора.
- •5. Список использованной литературы.
4.5. Выбор и расчёт системы водоподготовки.
Студент при выборе схемы водоподготовки исходит из качества исходной воды реки или водохранилища, расположенных в районе расположения котельной ([1], приложение 8, с.201-205), и рекомендаций ([1], параграф 1.14, с. 59-60; пар.1.13, с. 57, схема 4). При этом доля возврата конденсата определяется по формуле:
=
= (12+2+(28/100)*6,17+0,5*1,4)/20,17 = 0,82
где - процент возврата технологического конденсата.
Определяются три показателя водно-химического режима:
Продувка котла.
Допустимое содержание углекислоты в паре.
Нормируемая относительная щелочность котловой воды (предусмотреть при необходимости нитратирование обрабатываемой воды ([1], пар.1.16.3, с. 67)).
Расчеты делаются с целью определить, можно ли применить самую экологически чистую водоподготовку – Na-катионирование.
Выбор и расчёт
системы подготовки воды
Продувка котла
Величина продувки для теплогенераторов с давлением 1,4 МПа не должна быть более 10%:
=
= [228*(1-0,82)+5*0,82]/[2500-228*(1-0,82)+5*0,82] = 0,018
где , мг/л, - солесодержание химически обработанной воды; принимается равным , мг/л, - сухому остатку исходной воды,
- общая доля возврата конденсата,
5 мг/л – солесодержание котловой воды; принимается равным 2000-3000мг/л.
Если при расчете оказывается, что величина продувки менее 2%, то для дальнейших расчетов принимают р=5%.
Нормируемая относительная щелочность котловой воды (предусмотреть при необходимости нитратирование обрабатываемой воды ([1], пар. 1.16.3, с.67)
По правилам Госгортехнадзора при наличии клепаных соединений относительная щелочность не должна превосходить 20%, при наличии вальцовых соединений – 50%, а при сварных соединениях не нормируется.
При Na-катионировании относительная щелочность котловой воды равна относительной щелочности питательной воды и определяется по формуле:
= 40*0,527*100/45,14 = 46,7%
где 40 – эквивалент NaOH,
, мг-экв/л, - общая щелочность питательной воды:
=2,7*(1-0,82)+0,05*0,82=0,527
, мг-экв/л, - общая щелочность химически очищенной воды (при Na-катионировании равна щелочности исходной воды),
=0,05 мг-экв/л, - общая щелочность конденсата,
, мг/л, - сухой остаток питательной воды:
= 228*(1-0,82)+5*0,82 = 45,14
Допустимое содержание углекислоты в паре
Содержание углекислоты в паре допускается при центральном потреблении пара до 100 мг/л а при разветвленной сети потребителей пара – не выше 20 мг/кг. При использовании деаэраторов с барботажом концентрацию углекислоты в паре определяют по формуле:
= 22*527*(1-0,82)*(0,4+0,7) = 2,713 мг/кг,
где 22 – эквивалент углекислоты,
- доля разложения Na2CO3 в котле (зависит от давления); при давлении 1,4 МПа доля есть 0,7.
Для котлов с преобладанием отопительной нагрузки, т.е. большой долей возвращаемого конденсата, наиболее часто подходит схема обработки воды по методу натрий-катионирования ([1], пар.1.5.1, с.22-26). Если вычисляемые выше показатели удовлетворяют требованиям, то Na-катионирование следует принять в качестве рабочего процесса химической обработки воды. Для паровых котлов требуется глубокое умягчение воды до остаточной жесткости 0,01-0,03 мг-экв/л, что достигается при двухступенчатом натрий-катионировании.
Выбор и расчёт
системы подготовки воды
Производительность водоподготовки, м3(т)/час:
= (10+(5/100)*10)*(1-0,82)*1,1*3 = 6,237 т/ч
где , т/час - паропроизодительность котла;
- количество котлов в котельной;
, % - продувка котла;
, доли - общая доля возвращаемого конденсата.
Скорость фильтрации в зависимости от жесткости
Скорость фильтрования рекомендуется для 1 ступени:
При жесткости воды Скорость фильтрования W, м/час
5 мг-экв/л 25
5-10 мг-экв/л 15
10-15 мг-экв/л 10
Для 2 ступени - не более W=40 м/час.
Рабочее количество фильтров в 1 и 2 ступенях установки
В установке принимаются в первой ступени 2 рабочих и 1 резервный фильтр, во второй ступени – 1 рабочий и 1 резервный.
Площадь сечения, диаметр и тип фильтра
Расчет площади сечения одного фильтра производят для 1 и 2 ступеней по формуле:
= 6,237/(25*2) = 0,125 м2
= 6,237/(40*1) = 0,156м2
где а – число рабочих фильтров для каждой ступени.
Условный диаметр фильтра
= (4*0,125/3,14) = 0,399 м
= (4*0,156/3,14) = 0,446 м
По расчетному диаметру ДУ с учетом производительности фильтра выбирают по расчетному каталогу ([2], с.3560, табл.12.14) подходящий фильтр:
, мм |
700 |
1000 |
1500 |
, м2 |
0,39 |
0,76 |
1,72 |
Проверяют скорость фильтрации, которая должна быть не менее рекомендованной
= 6,237/(0,39*2) = 8 м/час
= 6,237/(0,39*1) = 16 м/час
Удобно для обеих ступеней фильтрования использовать фильтры одной конструкции.
Удаляемое количество солей жесткости в сутки