Трубопроводы и арматура
Система трубопроводов в котельной предназначена для соединения между собой всего действующего оборудования: котельных агрегатов, насосов, деаэратора, теплообменников, и т. д. арматура предназначена для регулирования количества транспортируемого теплоносителя и изменения его направления.
Трубопроводы должны располагаться с уклоном не менее 0,001. Верхние точки снабжают вентилями для выпуска воздуха или пара, а нижние - штуцерами или вентилями для дренажа.
Внутренний диаметр паропроводов и теплопроводов, м, определяется по формулам:
; , где , - расход пара или воды, кг/с; -удельный объем пара при соответствующем давлении, м3/кг; , - скорость пара или воды, м/с;
- плотность воды, кг/м3.
Все диаметры паропроводов и трубопроводов сводим в таблицу.
Таблица 5
Подбор диаметров трубопроводов
Расход на участке, кг/с | |||||
, м3/кг | 0,143 | 0,143 | - | - | - |
, кг/м3 | - | - | |||
, м/с | - | - | - | ||
, м/с | - | - | |||
, мм | |||||
, мм | 89×3,5 | 150×4 | 73×3 | 18×2 | 70×2,5 |
, м/с | 29,44 | 29,45 | - | - | - |
, м/с | - | - | 1,00 | 0,84 | 1,94 |
Высоту установки бака деаэратора принимаем равной 10 м, а давление пара в баке деаэратора принимаем равным 0,12 МПа.
Тогда плотность воды для питательного трубопровода от деаэратора находим при гидростатическом напоре жидкости, сопоставимым с давлением 0,2181 МПа.
В соответствии с принятым ниже напором сетевого насоса 1 МПа, произведем расчет плотности сетевой воды.
Все трубы относятся к стальным бесшовным горячедеформированным.
Полученные скорости лежат в допустимом интервале нормированных скоростных ограничений для данных видов теплоносителей. Следовательно, расчет верен.
Насосы
Насосы - машины, предназначенные для нагнетания, перемещения жидкостей и сообщенной им энергии. В котельных применяют лопастные и струйные насосы. Приводным двигателем к насосу служат электродвигатели, которые обычно соединяются с помощью муфты.
В котельных устанавливают питательные, подпиточные, сетевые, конденсатные, циркуляционные и др. насосы. Их подбирают по производительности и напору. Количество насосов должно быть не менее двух, один из которых резервный.
1. Питательные насосы.
Производительность одного насоса с электроприводом, кг/с:
кг/с;
Напор, создаваемый питательным насосом, МПа:
,
где - суммарное сопротивление всасывающей и нагнетающей магистралей с учетом сопротивления водяного экономайзера и геометрической разности уровней воды в деаэраторе и барабане котла, МПа (ориентировочно 0,2);
- избыточное (максимально возможное) давление в барабане котла, МПа;
- избыточное давление в деаэраторе, МПа (0,12–0,15).
МПа
Подбор насоса производим по табл. 15.3 [3]. Выбираем 2 производительных насоса.
Производительность питательного резервного насоса (с паровым приводом) должна быть не менее 50% номинальной производительности всех котлов, а напор насоса такой же.
Подбор поршневых паровых насосов производим по табл. 15.7 [3].
Сетевые насосы.
Устанавливаются на обратной линии тепловых сетей и предназначены для циркуляции сетевой воды с температурой не выше 70 оС.
Производительность сетевого насоса определяем по общему расходу сетевой воды кг/с.
Напор сетевого (циркуляционного) насоса, МПа:
,где - потери напора в котельной, наружных сетях и системе отопления. Для проекта ориентировочно МПа.
Подбор сетевых насосов производим по табл. 15.4…15.6 [3].
3. Подпиточные насосы.
Производительность подпиточного насоса выбирают в 2 раза больше для возможности аварийной подпитки тепловой сети, т.е. кг/с.
Необходимый напор определяется давлением воды в обратной магистрали теплосети и сопротивлением трубопроводов и арматуры на линии подпитки (ориентировочно МПа).
Подбор подпиточного насоса производим по табл. 15.10 [3].
Конденсатные насосы.
Производительность их определяем исходя из максимального количества конденсата, а напор должен быть достаточным для преодоления сопротивления конденсатопроводов, давления в деаэраторе и гидростатического напора из-за разности уровней мест установки насоса и деаэратора (ориентировочно МПа). Подбор конденсатного насоса производим по табл. 15.10 [3].
При подборе будем считать производительность равной производительности питательного насоса.
Насосы исходной воды.
Предназначены для перекачки воды от источника водоснабжения котельной в систему водоподготовки (ХВО). В качестве насосов сырой воды используются обычные насосы марки К или Д. Производительность насоса равна кг/с.
Необходимый напор насосов выбирают в зависимости от гидравлического сопротивления трубопроводов, арматуры, катионитовых фильтров, и гидростатического напора воды. Принимается 0,4…0,6 МПа. Для данного проекта примем равным 0,4 МПа.
Подбор сетевого насоса производим по табл. 15.10 [3].
Таблица 6
Итоговая таблица подбора насосов
Насос | Электродвигатель | |||||||
Назначение | Марка | Производительность, м3/ч | Напор, м.вод.ст. | Вакуумметрическая высота всасывания, м.вод. ст. | КПД,% | Тип | Мощность,кВт | Число оборотов в минуту |
Питательный | 2,5 ЦВ-1,3 | А 71-2 | ||||||
Сетевые | К 45/55 | 20-65 | 45-30 | 7,5-5,3 | А02-52-2 | 14,0 | ||
Подпиточные | К 8/18 | 6-16 | 20,3-14,0 | 6,6-6,0 | 4А80А2 | 1,5 | ||
Исходной воды | К 45/55 | 20-65 | 45-30 | 7,5-5,3 | А02-52-2 | 14,0 | ||
Конденсатные | К 8/18 | 6-16 | 20,3-14,0 | 6,6-6,0 | 4А80А2 | 1,5 |
Таблица 7
Характеристика поршневого парового питательного насоса.