Проектирование котельной
Страница 10
В этом расчете определяются также сечения воздуховодов и газоходов. Аксонометрические схемы дутьевого тракта и тракта для удаления продуктов сгорания представлены на рис. 1.3 и рис. 1.4.
Схема дутьевого тракта
Рис. 1.3.
1-вентилятор, 2-воздухозаборник, 3-воздухоподогреватель, 4-зоны дутья
Схема тракта для продуктов сгорания
рис .1.4.
1-дымосос, 2-котлоагрегат, 3-воздухоподогреватель, 4-экономайзер,
5-циклон, 6-дымовая труба
1.8.1. АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ
ДУТЬЕВОГО ТРАКТА
1. Действительное количество воздуха, необходимое для полного сгорания топлива, м3/с.
Vв =Vo*Вр*aт*(tв+273)/273=5,83*0,836*1,35*(115+273)/273=9,35
где Вр - расчетный расход топлива. Вр=0,836 кг/с - из теплового расчета
Vo - теоретический расход воздуха для сгорания 1кг топлива
Vo=5,83 м3/кг - из теплового расчета
aт - коэффициент избытка воздуха в топке, aт=1,35
2. Скорость воздуха по тракту, м/с
w=10 (принимаем)
3. Сечение главного тракта, м2
F=Vв/wв=9,35/10 = 0,935 ахв=0,95*0,95
4. Сечение рукавов к дутьевым зонам, м2
f ‘=f /4 =0,935/4=0,234 ахв=0,4*0,6
5. Плотность воздуха при данной температуре, кг/м3
rв=rов*273/(273+115)=1,293*273/(273+115)=0,91
6. Сумма коэффициент местных сопротивлений по тракту воздуха:
патрубок забора воздуха ¦=0,2; плавный поворот на 90°(5 шт.) ¦=0,25*5=1,25; резкий поворот на 90° ¦=l,l; поворот через короб f =2, направляющий аппарат ¦=0,1; диффузор ¦=0,1; тройник на проход - 3 шт. ¦=0,35*3=1,05
S¦=5,8
7. Потеря давления на местные сопротивления, Па
Dhме=S¦*w/2*r = 5,8*102/2*0,91=263,9
8. Сопротивление воздухоподогревателя, Па
Dhвп=400
9. Аэродинамическое сопротивление топочного оборудования, Па
Dhто=500
10. Полное аэродинамическое сопротивление воздушного тракта, Па
Dhв=Dhме+Dhвп+Dhто=263,9+400+500=1163,9
11. Производительность вентилятора, м3/с (м3/ч)
Qв=1,1*Vв=1,1*9,35=10,285 (37026) кг/с (м3/ч)
12. Полный напор вентилятора, Па
Нв=1,2*Dhв=1,2*1163,9=1396,68
13. Тип и маркировка вентилятора выбирается из табл. 1.4.1 [3]. Принимаем дутьевой вентилятор ВДН-12,5 с характеристиками: производительность 39,10 тыс. м3/ч; полное давление 5,32 кПа, максимальный К.П.Д. 83%, мощность электродвигателя А02-92-4
N=100 кВт.
1.8.2. АЭРОДИНАМИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ
ТРАКТА ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ
1. Действительное количесгво продуктов сгорания, м3/с
Vr=Vп*Вр=l0,0ll*0,836=8,37
где Vп - суммарный объем продуктов сгорания 1кг топлива = 10,011м3/кг(табл.1.7)
2. Температура продуктов сгорания за экономайзером, oC
Jух=135 oC (табл.1.10)
3. Объем продуктов сгорания перед дымососом, м3/с
Vдг= Vг *(273+Jух)/273=8,37*(273+135)/273=12,51
4. Плотность пропуктов сгорания при соответствующих температурах, кг/м3
r=273/(273+Ji)
- перед дымососом rд=1,34*273/(273+132)=0,897
- перед дымовой трубой rдт=1,34*273/(273+132)=0,903
5. Средняя скорость продуктов сгорания по тракту, м/с
w= 10 (принимается)
6. Сечение газоходов, м2
F=12,51/10=1,25 ахв=1,1*1,1
7. Сумма коэффициентов местных сопротивлений:
- плавный поворот на 90°(2 шт.) ¦=7*0,25=1,75; поворот на 90° через короб ¦=2; направляющий аппарат ¦=0,1; диффузор ¦=0,1; поворот на 135°(3шт.) ¦=3*1,5=4,5; тройник на проход ¦=0,35; выход в дымовую трубу ¦=1,1
S¦ =9.9
8. Потери напора в местных сопротивлениях, Па
Dhме=S¦*w/2*r=9,9*102/2*0.9 =445,5
9. Высота дымовой трубы, м
H=8О
10. Скорость газов в дымовой трубе, м/с
wд=16
11. Внутренний диаметр устья трубы, м
dу=SQRT(12,51*2*4/(3,14*16))=2
12. Диаметр основания трубы, м
dосн=dу+0,02*Hтр=2+0,02*80=3,6
13. Средний диаметр трубы, м
dср=dу+dосн=(2+3,6)/2=2,8
14. Потеря напора на трение в дымовой трубе, Пa
Dhтр=¦*H/dср*w2/2*r=0,02*80/2,80*162/2*0,903=92,47
15. Сопротивление котлоагрегата, Па
Dhк=1227
16. Самотяга в дымовой трубе, Па
Dhсам=H*(rв-rг)*g=80(l,16-0,903)*9,8l=20l,7
17. Полное аэродинэмическое сопротивление тракта продуктов сгорания, Па
Dh=Dhмс+Dhтр+Dhк-Dhсам=445,5+92, 47+1227-201,7=1563,27
18. Расчетная производительность дымососа, м3/с (М3/2)
Qд=1,1*Vгд=1,1*12,51=13,81 (49702)
19. Расчетный напор дымососа, Па
Hд=l,2*Dh=1,2*1563,27=1876
20. Тип и маркировка дымососа выбирается по табл. 14.4 [3]. Принимаем к установке дымосос ДН-15 с характеристиками: производительность 50 тыс. м3/ч; полное давление 2,26 кПа; максимальный К.П.Д. 82%; мощность электродвигателя А02-92-6 N= 75 кВт.
2. СПЕЦЧАСТЬ
РАЗРАБОТКА БЛОЧНОЙ СИСТЕМЫ ПОДОГРЕВАТЕЛЕЙ
В связи с реконструкцией котельной, которая заключается в переводе паровых котлоагрегатов КЕ-25 с производственного назначения на отопительно-производственное назначение, водогрейные котлы ТВГ-3 консервируются, а для получения тепловой энергии на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение административно-бытовых зданий шахтоуправлеия и жилых домов поселка шахты «Кочегарка» в специальной части дипломного проекта разрабатывается блочная система подогревателей сетевой воды на отопление и подогревателей горячего водоснабжения, состаящая из пароводяных и водоводяных теплообменников.
Надежность работы поверхностей нагрева котельных агрегатов и систем теплоснабжения зависит от качества питательной и подпиточной воды.
Основной задачей подготовки воды в котельных является борьба с коррозией и накипью. Коррозия поверхностей нагрева котлов подогревателей и трубопроводов тепловых сетей вызывается кислородом и углекислотой, которые проникают в систему вместе с питательной и подпиточной водой.
Качество питательной воды для паровых водотрубных котлов с рабочим давлением 1,4МПа в соответствии с нормативными документами должно быть следующим:
- общая жесткость 0,02мг.экв/л,
- растворенный кислород 0,03мг/л,
- свободная углекислота - отсутствие.
При выборе схем обработки воды и при эксплуатации паровых котлов качество котловой (продувочной) воды нормируют по общему солесодержанию (сухому остатку): величина его обуславливается конструкцией сепарационных устройств, которыми оборудован котел, и устанавливается заводом изготовителем. Солесодержание котловой воды для котлов КЕ-25-14с не должно превышать 3000 мг/л.
2. 1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ВОДОСНАБЖЕНИЯ
Источником водоснабжения котельной служит канал Северский Донец-Донбасс. Вода поступает в котельную с t=5°С в зимний период.
Исходная вода имеет следующий состав, который представлен в таблице 2.1.
Таблица 2.1.
Анализ исходной воды
|
|
|
Обозна |
Единица измерения |
|
№ |
Наименование |
чение |
мг.экв/л |
мг/л |
|
1. |
Сухой остаток |
Cв |
- |
1017 |
|
2. |
Жесткость общая |
Жо |
8,6 |
- |
|
3. |
Жесткость карбонатная |
Жк |
4,0 |
- |
|
4.
5.
6. |
Катионы: кальций
магний
натрий |
Ca2+
Mg2+
Na+ |
4,8
3,8
1,16 |
96,2
46,2
32,6 |
|
7. |
Сумма катионов |
Кат |
9,76 |
175 |
|
8.
9.
10. |
Анионы: хлориды
сульфаты
бикарбонаты |
Cl
SO42-
HCO3- |
-
-
- |
124
390
- |
|
11. |
Сумма анионов |
АН |
- |
- |
|
12. |
Pн=7,5 |
|
|
|