- •Нагнетатели – насосы, вентиляторы и компрессоры. Определение, классификация и области применения в схемах энергоснабжения промышленных предприятий
- •Центробежные насосы, вентиляторы, компрессоры. Принцип действия и устройство. Уравнение Эйлера для центробежных нагнетателей, треугольники скоростей, развиваемый напор
- •Подобие центробежных машин. Коэффициент быстроходности. Формулы пропорциональности
- •Характеристики центробежных насосов, работа на трубопровод. Способы регулирования подачи. Параллельное и последовательное включение центробежных нагнетателей
- •Характеристики центробежных вентиляторов: размерные при постоянной и переменной частоте вращения, безразмерные. Работа вентилятора на сеть и регулирование подачи.
- •Характеристики центробежных компрессоров. Работа на сеть. Особенности регулирования производительности.
- •Параллельная и последовательная работа центробежных насосов. Неустойчивость работы. Помпаж.
- •Явление кавитации в центробежных насосах, способы борьбы с ней. Допустимая высота всасывания.
- •Объемные насосы поршневого типа простого, двойного и многократного действия. Устройство и принцип действия, подача действительная q, теоретическая qt. Графики подачи.
- •Поршневые компрессоры простого, двойного и многократного действия. Устройство, производительность. Влияние мертвого пространства на производительность компрессора.
- •Индикаторная диаграмма поршневого насоса. Средние индикаторные давление, мощность и к.П.Д. Насоса
- •Индикаторная диаграмма поршневого компрессора. Средние индикаторные давление, мощность и кпд компрессора.
- •Способы регулирования подачи (производительности) поршневых насосов и компрессоров. Их сравнительная оценка.
- •Типы, назначение и области применения тепловых двигателей. Принцип работы и основные конструктивные элементы энергетических турбомашин. Классификация и маркировка стационарных паровых турбин.
- •2)По характеру теплового процесса:
- •3)По параметрам пара:
- •4)По числу часов использования:
- •5)По конструктивным особенностям:
- •Потери энергии в турбинной ступени, относительные лопаточный и внутренний к.П.Д.
- •Конструктивные схемы паровых турбин. Рабочий процесс в многоступенчатой турбине. Системы парораспределения и регулирования паровых турбин.
- •Классификация режимов работы турбин. Изменение энергетических характеристик ступеней и отсеков турбин и надежности их работы в нестационарных и переходных режимах.
- •Тепловая схема и рабочий процесс энергетической гту открытого цикла. Конструктивные особенности газовых турбин и газотурбинных установок
- •Основные виды, назначения, принципы действия тепломассообменного оборудования предприятий
- •Рекуперативные теплообменные (т/о) аппараты, конструкции, принципы действия, режимы эксплуатации, основные параметры, характеризующие их эффективность
- •Общее положение теплового расчёта рекуперативных теплообменных аппаратов. Особености теплового расчёта аппаратов с однофазными теплоносителями, с конденсацией и ребристых
- •Гидродинамический расчет т/о аппаратов. Основные геометрические характеристики, определение проходных сечений и скоростей теплоносителей
- •Регенеративные теплообменники, конструкции, принцип действия и основы теплового расчёта
- •Тепломассообменные установки контактного (смешивающего) типа. Конструкции, принцип действия, режимы эксплуатации, основы теплогидравлического расчёта
- •Основы процесса термической деаэрации. Термические деаэраторы, назначение, конструкции, принцип действия и принцип их включения в систему водоподготовки
- •Основы теплогидравлического расчёта и конструирования термических деаэраторов
- •Теплообменники систем теплоснабжения и их конструкции. Схемы взаимного течения и определение температур теплоносителей.
- •Классификация сушимых материалов, сушильных установок и сушильных агентов. Основы расчета статики и кинетики сушки.
- •Принципиальные схемы и конструкции сушильных установок. Построение процесса сушки в hd-диаграмме влажного газа
- •1.Сушильная установка непрерывного действия
- •2.Сушильная установка периодического действия
- •Технологические способы выпаривания растворов. Выпарные аппараты и испарители, их назначение и устройство
- •3. По технологии обработки раствора:
- •Эффективность испарения растворителя в таких
- •Определение нагрузок и производительности компрессорной станции (кс) предприятия. Принципы выбора компрессоров и вспомогательного оборудования (кс).
- •Баланс воды в системах технического водоснабжения предприятия, состав и схемы этих систем.
- •Требования к качеству технической воды, оборудование для охлаждения и обработки воды систем технического водоснабжения. Оборотные системы
- •Газовый баланс и расчет потребления газа предприятием. Устройство системы промышленного газоснабжения. Основа гидравлического расчета и выбора их элементов.
- •Методика расчёта потребности предприятия в холоде. Типы холодильных установок систем холодоснабжения и выбор основного оборудования
- •Выбор хладагента
- •Выбор хладоносителя
- •Выбор расчётного режима
- •Выбор типа и количества компрессоров
- •Выбор и расчёт конденсаторов
- •2. Абсорбционные холодильные машины
- •3 . Пароэжекторная холодильная установка
- •Виды и расчёт тепловых нагрузок предприятия. Годовой график продолжительности тепловых нагрузок и его построение
- •1 Метод расчёта тепловых нагрузок
- •2 Метод расчёта тепловых нагрузок (Соколов).
- •Классификация и характеристики систем теплоснабжения Источники теплоты и теплоносители их особенности и выбор
- •1. По виду теплоносителя:
- •2. По виду потребления:
- •Схемы присоединения абонентских установок отопления и горячего водоснабжения к закрытой водяной тепловой сети.
- •Схемы присоединения абонентских установок отопления и горячего водоснабжения к открытой водяной тепловой сети.
- •Схемы совместного присоединения систем отопления и гвс.
- •Паровые системы теплоснабжения и схемы присоединения абонентских установок потребителей.
- •Методы регулирования отпуска теплоты из систем централизованного теплоснабжения. Температурный график и график расходов сетевой воды.
- •Задачи и методика гидравлического расчета транзитных трубопроводов и разветвленных водяных тепловых сетей
- •Расчёт паропроводов и конденсатопроводов. Подбор оборудования системы пароснабжения. Выбор конденсатоотводчиков
- •2.Пропускная способность паропроводов и конденсатопроводов, кг/с
- •3.Массовые доли пара в смеси конденсата и пара за конденсатными горшками x1и в конце конденсатопровода x2
- •3. Плотность смеси конденсата и пара, кг/м3
- •Пьезометрический график напоров водяной тепловой сети. Гидростатический и гидродинамический режимы её работы
- •Методики теплового расчета теплоизоляции и механического расчета теплопроводов
- •Работа, основные энергетические показатели и принципиальная тепловая схема водогрейной котельной.
- •Работа, основные энергетические показатели и принципиальная тепловая схема паровой котельной.
- •Работа, основные энергетические показатели и принципиальная тепловая схема пароводогрейной котельной.
- •Методика расчёта тепловой схемы котельной и характерные расчётные режимы её работы. Выбор типа и мощности котлов
- •Характерные режимы котельной, на которые необходимо проводить тепловой расчет схемы. При проведении расчётов тепловой схемы котельной рекомендуется проводить их на следующие режимы:
- •Выбор вспомогательного оборудования котельной: тягодутьевые машины, насосы, дымовые трубы, деаэраторы, подогреватели
- •Методика составления и расчета тепловых схем тэц. Выбор оборудования промышленных тэц
- •2. Определение расходов пара и тепла в расчётных точках схемы.
- •Технико-экономические и энергетические показатели источников теплоснабжения предприятий
- •1.Полные и удельные капиталовложения.
- •2. Себестоимость энергии.
- •Вторичные энергоресурсы промышленных предприятий. Котлы утилизаторы. Теплонасосные установки.
- •Энергосбережение в котельных и системах централизованного теплоснабжения( тепловых сетях)
- •Характеристика основных типов тепловых электростанций. Принципиальная технологическая схема тэс, состав основного и вспомогательного оборудования
- •1.Вид отпускаемой энергии.
- •2. Вид используемого топлива.
- •3. Тип основных турбин для привода электрогенераторов
- •4. Начальные параметры пара и вид термодинамического цикла.
- •5. Тип парогенераторов.
- •6. Технологическая структура.
- •7. Мощность тэс
- •8. Связь с электроэнергетической системой.
- •9. Степень загрузки и использования электрической мощности.
- •0Сновы выбора и расчета принципиальной тепловой схемы тэс
- •Энергетический баланс турбоагрегата и тэс. Определение к. П. Д. И удельных расходов теплоты и топлива на выработку и отпуск тепловой и электрической энергии тэс
- •Сущность и энергетическая эффективность теплофикации. Коэффициент теплофикации и его оптимальное значение. Удельная выработка электроэнергии на тепловом потреблении
- •Назначение и содержание диаграмм режимов работы теплофикационных паровых турбин различных типов.
- •Топливное хозяйство тэс на твердом топливе. Мазутное и газовое хозяйство тэс. Системы золошлакоудаления
- •Солнечная энергия, ее характеристики. Солнечные энергетические установки. Солнечные электростанции. Системы солнечного теплоснабжения зданий. Солнечные коллекторы, их типы, принципы действия и расчет.
- •Типы ветроэнергетических установок. Ветроэлектростанции. Расчёт идеального ирреального ветряка. Схема ветроэнергетической установки Нет схемы!!!!
- •Геотермальная энергия. Схемы и особенности ГеоТэс. Развитие и геотермальной энергетики в России и мире
- •Способы и устройства использования отходов производства или с/хозяйства для энергоснабжения. Биоэнергетика
- •Виды топлив, их энергетические и технологические характеристики. Способы сжигания топлив и их сравнительный анализ.
- •I. Твердое топливо (тт)
- •5)Влажность:
- •7)Плотность.
- •II. Жидкое топливо.
- •III. Газообразные топлива.
- •Способы сжигания топлив.
- •Тепловой баланс котельных агрегатов, структура тепловых потерь.
- •Теплота сгорания топлива.
- •4 Горение газообразного топлива
- •4.1 Горение предварительно приготовленной однородной горючей смеси
- •4.5 Интенсификация сжигания газообразных теплив
- •5. Горение жидкого топлива
- •5.1 Основные свойства и стадии горения жидких углеводородных топлив
- •5.2 Горение капли жидкого топлива
- •5.3 Продолжительность горения капли топлива
- •5.4 Сжигание жидкого топлива в факеле. Интенсификация горения. Снижение образования токсичных соединений
- •6. Горение твердого топлива
- •6.1 Химическое реагирование углерода
- •6.2 Влияние температуры на процесс горения углерода
- •6.3 Кинетическое уравнение гетерогенного горения
- •6.4 Горение твердого топлива в слое
- •6.5 Горение пылевидного топлива в факеле
Выбор вспомогательного оборудования котельной: тягодутьевые машины, насосы, дымовые трубы, деаэраторы, подогреватели
Тягодутьевые машины.
При производительности котлов свыше 1 МВт необходимо на каждый котлоагрегат установить вентилятор и дымосос. При меньшей производительности котлов допускается установка групповых тягодутьевых машин, состоящих из 2 дымососов и 2 вентиляторов. Тягодутьевые машины рассчитывают по производительности и создаваемому напору (разряжению). Характеристикой вентиляторов и дымососов считают зависимость между полным давлением и производительностью при данной частоте вращения и плотности перемещаемой среды.
Производительность вентилятора, м/ч:
р ∙ (αт – Δαт + ny + Δαвп)∙ V ∙ , где
К =1,05 - коэффициент, учитывающий колебания нагрузки котла;
Вр - расчетный расход топлива, кг/ч;
V - теоретический объем воздуха, м3/ кг, м3/м3;
tв - температура воздуха, °С;
αт - коэффициент избытка воздуха в топке;
Δαт + ny - присосы воздуха в топке и пылеприготовительной установке;
Δαвп - утечка воздуха в воздухоподогревателе;
р ∙ (Vг + Δαгп ∙ V ) ∙ , где
Vг - теоретический объем продуктов сгорания, м3/ кг, м3/м3;
tг - температура уходящих газов перед дымососом, °С;
Δαгп - присосы воздуха в газоходах от котла до дымососа.
Сопротивление газовоздушных трактов определяется в соответствии с требованиями нормативного метода аэродинамических расчетов котельных установок. Потребляемая мощность, кВт, при полной нагрузке тягодутьевой машины определяется:
N=l,l∙Q∙H/367∙η, где η - КПД машины при полном давлении и производительности.
Насосы. Выбор сетевых, питательных и других насосов.
Сетевые насосы устанавливаются для обеспечения циркуляции воды в тепловых сетях. Их выбирают по расходу (Gсв) сетевой воды, который определяют исходя из величины нагрузки (Q ) при расчетном температурном перепаде (τ , τ ). Напор сетевых насосов (СЭН) должен преодолевать гидравлическое сопротивление сети при расчетном максимальном расходе сетевой воды и потери напора в котлах или сетевых подогревателях, а так же в соединительных трубопроводах котельной. Правилами Гостехнадзора регламентируется, что в котельных с водогрейными или паровыми котлами должно быть установлено не менее 2 сетевых насосов.
Количество сетевых насосов и их единичная производительность определяется из наиболее экономичной их работы в течение года. Суммарная же производительность сетевых насосов в котельной должна быть таковой, что при выходе из строя любого насоса, оставшиеся насосы обеспечивали подачу максимального расхода сетевой воды.
Система, имеющая летнюю нагрузку на ГВС, выбор СН (сетевого насоса) производится с учетом летнего режима работы тепловых сетей (Gлетн, Нлетн). При выборе насоса для заданных условий работы необходимо совместить характеристики насоса и тепловых сетей, определить точку пересечения этих кривых.
При параллельной работе 2 или более насосов необходимо построить суммарную характеристику насосов и характеристику сети, т.к. производительность каждого из насосов при их совместной работе выше, чем при раздельной, и напоры при совместной и раздельной работе отличны.
Для восполнения утечки воды в системах теплоснабжения, а также ГВС в открытых системах устанавливаются подпиточные насосы с производительностью:
а) для закрытых теплофикационных систем количество подпитки определяется удвоенной величиной утечки в тепловых сетях;
б) для открытых систем количество подпитки равно удвоенной величине утечки в теплосетях плюс максимальный расход на ГВС.
Необходимый напор подпиточных насосов определяется величиной статического напора в сети плюс величина суммарных потерь напора в трубопроводах и арматуре на линии подпитки, а также потеря напора в теплосети при летнем режиме работы системы за вычетом разности геодезической отметки уровня воды в подпиточном баке Нподп.н=Нст+ΔНп-Z. Подпиточных насосов должно быть не менее двух (1 в резерве).
В котельных с паровыми котлами устанавливаются питательные насосы (ПН). Они бывают центробежные с электроприводом и поршневые с паровым приводом. Их должно быть не менее двух. Суммарная производительность насосов с электроприводом не менее 110% номинальной производительности всех рабочих котлов без учета резервного. Не менее 50% для паровых. При установке 3 и более насосов суммарная производительность их должна быть такой, чтобы при выходе из строя самого мощного насоса производительность остальных составляла не менее 110% номинальной производительности всех рабочих котлов.
Напор создаваемый питательными насосами (ПН): Нпн= 1,15∙100∙(Рб-Рд)+Нс+ Нг, мм.рт.ст., где
Рб, Рд- избыточное давление в барабане и деаэратора, МПа;
Нс - суммарное сопротивление всасывающего и нагнетательного трактов питательного насоса, мм.вод.ст.;
Нг - геодезическая разность уровня воды в барабане котла и деаэратора, м.
Рециркуляционные насосы водогрейных котлов устанавливают для повышения температуры воды на входе в котлоагрегат. Производительность рециркуляционных насосов определяется в расчете тепловой схемы. Напор их определяется гидравлическим сопротивлением тракта водяного котла и трубопроводов, соединяющих котел и насосы (0,2-0,З МПа).
Дымовые трубы промышленно-отопительных котельных.
Дымовые трубы служат для отвода вредных выбросов котельной в верхние слои атмосферы и последующего их рассеивания. Все паровые котлы работают с принудительным отводом топочных газов дутьевыми машинами, поэтому дымовые трубы специальных функций тяговых устройств не выполняют. Сама тяга дымовых труб лишь помогает работе тягодутьевых установок. Дымовые трубы сооружают из кирпича (h=до 100м) и железобетона (до 250м). Размеры дымовых труб, а следовательно их стоимость, находятся в обратной зависимости от скорости газов в выходном сечении трубы. Оптимальная скорость дымовых газов для промышленных котельных 20 - 25 м/с (для ТЭЦ 30-35м/с).
Диаметр устья трубы: ,
Q - секундный объем газов при t в выходном сечении дымовой трубы, м /c;
ω- выходная скорость, м/с.
В расчетах охлаждение дымовых газов в створе дымовой трубы можно принимать 0,3°С на 1м трубы. Высота дымовой трубы определяется по условиям рассеивания в воздушном пространстве вредных выбросов. Вредными являются выбросы окислов серы, золы, ПДК которых в окружающей среде регламентируется санитарными нормами.
Минимальная высота трубы ниже которой уже становится недопустимой концентрация золы или SO2 в атмосфере определяется по формуле: Нmin = где
(ПДК)М - максимальная ПДК;
(ПДК)Ф- фактическая загазованность от других источников;
А - коэффициент, зависящий от метеорологических условий, учитывает условия вертикального и горизонтального рассечения вредных веществ;
М - суммарный выброс вредных веществ из трубы, г/с;
Е= 1 - для газообразного вещества; Е=2,5 - для золы;
m,n- коэффициенты, учитывающие условия выброса из устья трубы.
Деаэраторы. В воде растворены газы: О2, СО2(углекислый газ), Сl- ( хлориды), S0 (сульфаты). Эти газы вызывают коррозию металла. Особенно высокую активность имеет кислород в присутствии углекислоты, которая является в этом случае коррозийным катализатором. Необходимо удалить растворенные газы из воды, прежде, чем подать ее в систему теплоснабжения или в систему пароводяного тракта котельной. Для этого эффективно используется термическая деаэрация. Для обеспечения надежной деаэрации воды необходимо подавать в колонну вакуумного деаэратора воду с температурой на 4-8°С выше температуры кипения при давлении в нем. А в колонну атмосферного деаэратора греющий пар должен поступать с некоторым избытком по давлению.
Подогреватели. В котельных применяются теплообменники поверхностного типа: пароводяные, водо-водяные, смешанного типа - деаэраторы. Поверхностные теплообменники предназначены для подогрева сетевой, сырой, химически очищенной воды, питательной и подпиточной воды. По расположению трубных систем теплообменники подразделяются на вертикальные и горизонтальные. Их тип выбирают исходя из компоновки котельной. Выбор теплообменников производится на основании теплового расчета тепловой схемы. Поверхности нагрева выбранных серийно изготовляемых теплообменников, как правило, превышают требуемые по расчету, т.е. выбор поверхностей нагрева теплообменников всегда проводят с некоторым запасом.
№56