Расчет тепловой схемы котельной

Определив суммарную максимальную производительность в паре , выбираем тип и число котельных агрегатов N:

Выбираем 3 котельных агрегата ДЕ-4-14.

Резервные котельные агрегаты не устанавливаются. При этом выбор числа котельных агрегатов должен быть произведен так, чтобы при выходе из строя котла наибольшей мощности в котельных первой категории оставшиеся в работе котлы обеспечивали отпуск теплоты потребителям первой категории на следующие нужды: технологическое теплоснабжение и системы вентиляции в количестве, определяемом минимальными допустимыми нагрузками (независимо от температуры наружного воздуха); отопление и горячее водоснабжение в количестве, обусловленном режимом наиболее холодного месяца.

После составления и расчета тепловой схемы котельной, а также выбора котельных агрегатов, производят расчет и подбор различных подогревателей, насосов, баков, фильтров, установок (РОУ, ХВО и др.), а также основных трубопроводов, исходя из максимальных значений требуемых параметров для всех вычисленных режимов работы тепловой схемы котельной.

Теплообменники

Паровые водоподогреватели изготавливаются 2 и 4-х ходовыми.2-х ходовые ТО предназначаются для нагрева воды с разностью температур 20..25 °С, а также для установки в системах отопления. 4-х ходовые служат для нагрева воды с разностью температур 60..70 °С, а также для установки в системах горячего водоснабжения.

Во всех паровых водоподогревателях нагреваемая вода поступает в нижний патрубок и, пройдя трубки с площадью нагрева , выходит из верхнего. Пар поступает в межтрубное пространство через верхний патрубок, а конденсат удаляется через нижний патрубок. Трубки в водоподогревателях удерживаются опорными трубными решетками. Компенсация температурных удлинений трубок осуществляется перемещением незакрепленной задней камеры.

Водо-водяные теплообменники компонуются из отдельных секций, соединяемых между собой калачами. При установке водоподогревателей в системах отопления греющая вода пропускается по трубкам , а нагреваемая – через межтрубное пространство , в системах горячего водоснабжения греющая вода – через межтрубное пространство, а нагреваемая - по трубкам. Температурные удлинения корпуса компенсируются линзовыми компенсаторами.

Теплообменник Т1:

Вода с расходом кг/с нагревается с температуры 5 ^оС до температуры 8,4 ^оС, а питательная вода с расходом кг/с охлаждается от 110 ^оС до 60 ^оС.

^оС

^оС

^оС

м²

По табл. 3.7 [1] подбираем водо-водяной подогреватель с поверхностью нагрева 0,37 м².

Теплообменник Т2:

Согласно расчету тепловой схемы котельной, умягченная вода с расходом кг/с нагревается с температуры +8,4 ^оС до температуры +30 ^оС сухим насыщенным паром давлением 0,8 МПа, расходом 0,0262 кг/с. Температура насыщения пара 169,6 ^оС

кВт

^оС

м²

Из табл. 3.5 [1] подбираем паровой водонагреватель 01 (типа МВН-2494) с поверхностью нагрева 0,625 м².

Теплообменник Т3:

Согласно расчету тепловой схемы котельной, умягченная вода с расходом кг/с нагревается с температуры 27 ^оС до температуры 41 ^оС сухим насыщенным паром давлением 0,6 МПа, расходом 0,015 кг/с. Температура насыщения пара 169,6 ^оС

кВт

^оС

м²

Из табл. 3.5 [1] подбираем паровой водонагреватель 01 (типа МВН-2494) с поверхностью нагрева 0,625 м².

Теплообменник Т4:

Умягченная вода с расходом кг/с нагревается с температуры 41 ^оС до температуры 85 ^оС, а питательная вода с расходом кг/с охлаждается от 102 ^оС до 90 ^оС.

кВт

^оС

^оС

^оС.

м²

По табл. 3.7 [1] подбираем водо-водяной подогреватель с поверхностью нагрева 5,75 м².

Теплообменники Т5, Т6:

МВт

Выбираем теплообменник по табл. 12.51 [12] ПП-1-9-7-IV с эллиптическими днищами.

Таблица 4.1

Теплообменники Т5, Т6

Марка

Площадь поверхности нагрева, м2

Теплопроизводительность номинальная, МВт

Диаметр корпуса, мм

Количество трубок, шт.

Длина трубок, мм

Длина подогревателя, мм

Давление греющего пара, МПа

Число ходов по воде, шт.

Расход воды номинальный, т/ч

Сечение для прохода воды, м2

Гидравлическое сопротивление при расчетном расходе воды, МПа

Масса, кг

ПП-1-9-7-IV

9,5

1,31

0,7

16,1

0,0026

0,06

Теплообменник Т7:

Сетевая вода с расходом кг/с охлаждается с температуры 150 ^оС до температуры 70 ^оС, а расходуется на горячее водоснабжение вода , нагреваемая с 5 ^оС до 60 ^оС.

кВт

^оС

^оС

^оС.

м²

По табл. 3.7 [1] подбираем водо-водяной подогреватель с поверхностью нагрева 6,98 м².

Теплообменники Т8, Т9:

МВт

Выбираем теплообменник по табл. 12.51 [12] ПП-1-17-7-IV с эллиптическими днищами.

Таблица 4.2

Теплообменники Т8, Т9

Марка

Площадь поверхности нагрева, м2

Теплопроизводительность номинальная, МВт

Диаметр корпуса, мм

Количество трубок, шт.

Длина трубок, мм

Длина подогревателя, мм

Давление греющего пара, МПа

Число ходов по воде, шт.

Расход воды номинальный, т/ч

Сечение для прохода воды, м2

Гидравлическое сопротивление при расчетном расходе воды, МПа

Масса, кг

ПП-1-17-7-IV

17,2

2,42

0,7

29,4

0,0048

0,06

Баки и емкости

Для приема производственного конденсата, создания резерва емкостей для питательной воды котлов и подпиточной воды тепловых сетей в котельных устанавливают баки конденсаты, баки питательной воды.

1. Питательный бак-деаэратор атмосферного давления (ДА или ДСА) подбирают по расходу воды из деаэратора , т/ч, из табл. 12.37 [3]. Высоту установки деаэраторов, баков, насосов следует принимать исходя из условия создания подпора у центробежных насосов, исключающего возможность вскипания воды в насосах.
Имеем расход кг/с. или т/ч.

Выбираем деаэратор атмосферного типа ДА-15 на номинальную производительность 15 т/ч.

Выбираем деаэратор атмосферного типа ДА-15 с параметрами:

· Рабочее давление 0,12 МПа,

· температура деаэрированной воды 104 ^оС

· средняя температура подогрева воды в деаэраторе 10-40 ^оС

Размеры колонки, мм:

· диаметр и толщина стенки корпуса 530×6

· высота 2195

· масса 258 кг

· пробное гидравлическое давление 0,3 МПа

· допускаемое повышение давления при работе защитного устройства 0,17 МПа

· полезная вместимость аккумуляторного бака 4 м³

· диаметр и толщина стенки аккумуляторного бака 1212×6

· поверхность охладителя выпара 2 м²

2. Объем расширителя (сепаратора) непрерывной продувки (СНП) определяется исходя из допустимого напряжения – 1000 м³ образующегося пара в 1 ч на 1 м³ полезного объема.

Расход пара из СНП составляет 0,017 кг/с. Удельный объем пара м³/кг. Тогда часовой расход пара из СНП составит:
м³/ч,

а полезный объем должен быть не менее м³.
Обычно для всех паровых котлов устанавливается один расширитель.

3. Конденсатные баки служат для сбора конденсата, дренажной воды паропроводов и перепуска воды из деаэратора.
кг/с или 4,37 м³/ч. Полезный объем конденсатного бака должен быть не менее м³.
кг/с или 0,367 м³/ч. Полезный объем конденсатного бака должен быть не менее м³
кг/с или 12,22 м³/ч. Полезный объем конденсатного бака питательного насоса должен быть не менее м³

4. Для охлаждения подшипников механизмов котельной (вентилятора, дымососа и др.) на отметке 10-12 м устанавливают бак технической воды, емкость которого выбирают из расчета покрытия получасового расхода воды.

5. При доставке реагентов по железной дороге должны использоваться цистерны емкостью 50-60 т. Объемы баков для мокрого хранения соли и коагулянтов следует принимать из расчета 1,5 м³ на 1 т соли.

6. Для охлаждения продувочных и всех сточных вод от котлов, сооружают продувочный колодец (барботер), который размещают вне здания котельной. Емкость такого подземного железобетонного резервуара определяют из расчета охлаждения продувочных вод до температуры 50..60 ^оС.