Тепловой расчет расширителя непрерывной продувки и ВПУ

Продувочная вода не вся сбрасывается в канализацию. За счет снижения давления воды в дроссельном клапане часть ее превращается в пар в расширителе непрерывной продувки.

Пар идет в деаэратор питательной воды, а оставшаяся шламовая вода направляется в барботажный бак, где она охлаждается, смешиваясь с сырой водой, и сбрасывается в канализацию.

Количество пара, получаемого в расширителе непрерывной продувки (РНП), рассчитывается по тепловому балансу [2. формула (3.9)], кг/с:

,

где – энтальпия котловой воды, =830,1 кДж/кг (таблица 1);

и – энтальпии пара и воды, выходящих из расширителя непрерывной продувки при Р_д=0,15 МПа - =467,13 кДж/кг и =2693,9 кДж/кг.

=0,032 кг/с.

Расход шламовой воды на выходе из РНП [2. формула (3.10)], кг/с:

,

Все потери воды восполняем химически очищенной водой [2. формула (3.11)], кг/с:

,

Подача воды на водоподготовительную установку (ВПУ) [2. формула (3.12)] с учетом того, что ~25 % воды расходуется на собственные нужды ВПУ, кг/с:

,

=0,167 кг/с.

=2,718 кг/с.

=3,398 кг/с.

Составляем схему РНП

Рис.2 - Принципиальная схема расширителя непрерывной продувки

Рис. 3 - Расчетная схема ВПУ

Тепловой расчет подогревателя сырой воды

Температура воды перед ВПУ должна быть =30…35 ^оС по условию не выпадения росы на наружных поверхностях труб и оборудования [2. стр.15]. Поэтому сырая вода нагревается паром в теплообменнике сырой воды.

Расход пара на подогреватель сырой воды [2. формула (3.16)] кг/с:

,

=0,159 кг/с.

Составляем схему парового подогревателя сырой воды

Рис. 4 - Расчетная схема парового подогревателя сырой воды

Тепловой расчет охладителя деаэрированой воды

Химочищенную воду перед питательным деаэратором подогревают до 60 ^оС в теплообменнике [2. формула (3.22)], кг/с:

Из уравнения теплового баланса определяем температуру питающий воды на выходе из охладителя t_подп при заданной температуре питательной воды [2. формула (3.21)], ºС:

,

где t_хов – температура химически очищенной воды на входе в охладитель деаэрированной воды, из схемы t_хов=30 ºС;

- температура воды на выходе из деаэратора, =104,8 ºС при Р=0,12 МПа;

t’_хов- температура химически очищенной воды на выходе из теплообменника и поступающая в питающий деаэратор t’_хов =60 ºС;

- расход воды из деаэратора, равный расходам, поступающим в него потоков, = + + =6,645+0,199+1,176=8,021 кг/с.

G_хов - расход химически очищенной воды поступающей в питающий деаэратор,

G_хов= 2,718 кг/с

=94,43 ºС.

Рассчитаем другим способом данный теплообменник.

= G_хов С_р ( )

= 2,718*4,19*(60-30)=341,68 кДж/кг

= / =341,68/0,98=348,66 кДж/кг.

В тоже время = С_р(t_д -t_пит), из данного выражения находим t_пит:

t_пит = t_д- / С_р= 104,8-348,66/8,021*4,19=94,43ºС.

Составляем схему охладителя деаэрированной воды.

Рис. 6 - Расчетная схема охладителя деаэрированной воды

Расчет конденсатного бака

Рис. 7 - Расчетная схема конденсатного бака.

Уравнение материального баланса (см. Рис.7):

,

где = +

- суммарный расход конденсата из бака, кг/с;

Умножив каждое слагаемое на энтальпию соответствующего потока, получим уравнение баланса энергии, из которого выразим температуру конденсата

,

где – энтальпия конденсата, возвращаемого с производства, кДж/кг;

t_кп – заданная температура конденсата, возвращаемого с производства, t_кп=50ºС.

=5,025 кг/с.

=4,19*54=226,26 кДж/кг.

=74,14 ºС.