Тепловой расчет чугунного водяного экономайзера

Таблица К13

Расчетная величина	Обозна-чение	Размерность	Расчет	Формула или обоснование
Температура газов перед экономайзером		°С		Из предыдущего расчета
Энтальпия газов перед экономайзером		кДж/м3	5041.83	Таблица К4
Температура уходящих газов		°С		Принята.
Энтальпия уходящих газов		кДж/м3	2442.07	Таблица К4
Расход питательной воды	Dпв	кг/ч		D+D∙(P/100)
Тепловосприятие по уравнению теплового баланса	Qδв.э.	кДж/ч	1444812.43
Qδв.э.	кДж/м3	2662.35
Температура питательной воды	t	°С		Задана
Энтальпия питательной воды	i	кДж/кг	414.85	Таблица свойств водяного пара
Энтальпия воды на выходе из экономайзера	i	кДж/кг	589.05
Температура воды на выходе из экономайзера	t	°С		Таблица свойств водяного пара
Скорость дымовых газов	Wгв.э	м/с		Принято
Объем дымовых газов	Vгв.э	м3/ м3	13.723	Таблица К3
Средняя температура газов	ϑср.вэ	°С	197.5
Сечение для прохода дымовых газов	Fгв.э	м2	0.282

Конструктивный расчет ребристого чугунного водяного экономайзера

Таблица 14

Расчетная величина	Обозначение	Размерность	Расчет	Формула или обоснование
Длина ребристой трубы экономайзера	l	м	2.5	Рис. К5
Живое сечение для прохода газов	F'	м2	0.152	Рис. К5
Число труб в горизонтальном ряду	nгор	шт.
Действительная скорость газов	Wгв.э	м/с
Коэффициент теплопередачи экономайзера	Kвэ	Вт/ (м2∙°С)	62.1	Рис. 2.30
Средний логарифмический температурный напор	∆tср.вэ	°С	78.9
Полная поверхность водяного экономайзера	Hв.э	м2	233.6
Поверхность нагрева одной трубы с газовой стороны	H'	м2	3.72	Рис. К5
Число труб в вертикальном ряду	nверт.	шт.
Действительная поверхность нагрева водяного экономайзера	Hд.вэ	м2	233.6

Выбираем 2чугунных водяных экономайзера конструкции ВТИ марки ЭП2-236 двухколонковые.

Уточнение теплового баланса

Таблица K15

Расчетная величина	Обозначение	Размерность	Расчет	Формула или обоснование
Потери тепла с уходящими газами	q2	%	5.25
Сумма тепловых потерь	∑q	%	8.1	q2+q5 +q4+q3+q6
Коэффициент полезного действия теплогенератора	ηтг	%	91.9	100 - ∑q
Расчетный расход топлива	Bр	м3/ч
Теплота, вносимая воздухом в топку	Qв	кДж/м3	373.9
Количество теплоты, воспринятое излучением из топки		кДж/м3	19322.54
Невязка теплового баланса	∆Q	кДж/м3	183.8
Относительная невязка баланса		%	0.49

Расчет котельной установки.

Предварительное определение производительности котельной установки.

Расчет тепловой схемы начинаем с предварительного определения производительности котельной установки «брутто».

Производительность котельной «брутто», складывается из производительности «нетто»- расхода пара на технологические нужды промышленного потребителя D_meх, расходов пара D_cem на подогрев воды, идущей в тепловую сеть для отопления и горячего водоснабжения, на подогрев исходной воды, расхода пара на термическую деаэрацию питательной воды и потери пара в котельной установке.

Расход пара на производство D_meх,кг/с, зависит от технологической нагрузки Q_mex, МВт, и энтальпий производственного пара из парового коллектора i_пк кДж/кг, и конденсата с производства i^k_тех, кДж/кг:

Количество конденсата, возвращаемого с производства, кг/с, составляет

где α_конд ~ доля возврата конденсата с производства, %.

Подогрев сетевой воды, подаваемой на отопление и горячее водоснабжение, производят паром после редукционно-охладительной установки РОУ в сетевом подогревателе и охладителе конденсата пара сетевого подогревателя.

По уравнению теплового баланса для сетевого подогревателя и охладителя конденсата сетевого подогревателя можно найти расход пара на покрытие общей нагрузки на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение:

где Q_cem = Q_oв + Q_гвс - сумма нагрузок на отопление, вентиляцию и ГВС, МВт; i_nк -энтальпия пара, подаваемого из парового коллектора на сетевой подогреватель, кДж/кг; i_кб - энтальпия конденсата после охладителя конденсата сетевого подогревателя Т6, кДж/кг.

Общий расход пара на покрытие производственной и жилищно-коммунальной нагрузок внешних потребителей равен

Расход пара на собственные нужды котельной D_сн принимают равным 15 - 30 % от величины D_внеш, а потери пара D_nom в тепловой схеме котельной составляют 3 - 5 % общего расхода пара на внешнего потребителя.

Количество пара, подаваемого через паровой коллектор после редукционно-охладительной установки, составляет, кг/с:

Полная производительность котельной:

Количество котлов для производственно-отопительной котельной:

где D_к.ед= 1.722 кг/с– единичная производительность котла.

Количество котлов для производственно-отопительной котельной принимаем 8 шт.

Выбор деаэраторов

Подбор деаэраторов осуществляется по расходу деаэрированной воды с учетом затрат на собственные нужды.

Деаэратор атмосферного давления

– требуемая производительность

Атмосферный деаэратор принимается в соответствии с табл. К17.

Принимаем деаэратор марки ДА-100.

Выбор емкости бака-аккумулятора деаэратора атмосферного давления для питательной воды котлов производится по формуле:

Коэффициент 0,5 принимается при >50 т/ч, коэффициент 1,0 – при <50 т/ч.

Вывод.

Расчетным путем по принятой конструкции и размерам котельного агрегата для заданных нагрузок и вида топлива были определены температура воды, пара, воздуха и газов на границах между отдельными поверхностями нагрева, коэффициент полезного действия и др.

В процессе работы было установлено, что для правильной работы тепловой схемы необходимо 8 котлов. Для данных котлов были определены типы экономайзера ЦККБ и тип атмосферного деаэратора ДА – 100.

В курсовом проекте был произведен расчет тепловой схемы котельной. По невязке теплового баланса расчет выполнен верно, т.к. она не превышает нормы и равна 0,49 %.

В данной закрытой системе вода тепловой сети используется только как теплоноситель в теплообменниках для подогрева холодной водопроводной воды, поступающей в систему горячего водоснабжения, а вода из теплоносителей не отбирается, что позволяет просто контролировать плотность системы и стабильное качество горячей воды.

Приложения

Рис. К3 Вспомогательный график для определения температуры газов после I газохода.

Рис. К4 Вспомогательный график для определения температуры газов после II газохода.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Теплогенерирующие установки: учебно-методический комплекс / В.И. Шарапов, Е.В. Макарова; Ульян. Гос. Техн. Ун-т. – Ульяновск: УлГТУ, 2006г. – 266с.

2. Ривкин, С. Л. Теплотехнические свойства воды и водяного пара / С. Л. Ривкин, А. А. Александров. М.: Энергия, 1980. 424 с.

3. Делягин, Г. Н. Теплогенерирующие установки: учебник для вузов / Г. Н. Делягин, В. И. Лебедев – М.: Стройиздат, 1986г

4. Сидельковский, Л. Н. Котельные установки промышленных предприятий / Л. Н. Сидельковский, В. Н. Юренев. – М.: Энергоатомиздат 1988г

5. Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов – М.: Недра, 2003г

6. Тепловой расчет котельных агрегатов / под редакцией Н. В. Кузнецова и др. – М.: Энергия 1973г

Содержание

1. Введение1

2. Описание котельного агрегата2

3. Описание тепловой схемы производственно-отопительной котельной5

4. Тепловой расчет котла Расчет процесса горения топлива7

5. Характеристика продуктов сгорания8

6. Энтальпия продуктов сгорания9

7. Тепловой баланс теплогенератора10

8. Расчет теплообмена в топке11

9. Расчет теплообмена в I газоходе.13

10. Расчет теплообмена во II газоходе.15

11. Тепловой расчет чугунного водяного экономайзера. 17

12. Конструктивный расчет ребристого чугунного водяного экономайзера.18

13. Уточнение теплового баланса.19

14. Расчет котельной установки20

15. Выбор деаэраторов21

16. Вывод22

ПРИЛОЖЕНИЯ

таблица. 2.2 «Присосы воздуха в топках, газоходах и других частях котельной

установки, работающей под разряжением.»23

рис. 2.25 «Номограмма для нахождения коэффициента ослабления к_г для

несветящихся трехатомных газов»24

рис. 2.28 «Номограмма для расчета теплообмена в камерных топках»25

рис. 2.30 «Номограмма для определения коэффициента теплоотдачи

конвекцией α_к при поперечном омывании пучков гладких

труб с коридорным расположением»26

рис. К5 «Характеристики экономайзеров конструкции ВТИ»27

таблица К10 «Паровые котлы серии ДКВР и ДЕ»27

таблица К17 «Деаэраторы атмосферного давления»28

рис. К3, К4 Вспомогательные графики для определения температуры

газов после газоходов29

17. Библиографический список30

18. Содержание31