Проектирование котельного агрегата ДЕ-4-14ГМ

ВВЕДЕНИЕ

тепловой котельный агрегат

Данный курсовой проект рассматривает поверочный тепловой и аэродинамический расчет котельного агрегата и подбор вспомогательного оборудования. По заданной контракции котла, в зависимости от заданной нагрузки и параметров теплоносителя, рассчитывается расход топлива, тепловые потери, КПД котлоагрегата, температуры и скорости газов по ходу их движения.

Рассматривается технологическая схема котельной установки, в зависимости от ее назначения, производительности, параметров пара, вида топлива, способа его сжигания и местных условий. В котельных установках, использующих жидкое и газовое топлива, отсутствуют золоулавливающие устройства, оборудование для удаления шлака и золы, значительно упрощаются устройства для хранения (при газовом топливе - отпадают), транспорта и подготовки топлива к сжиганию.

Так оборудование котельной установки условно разделяют на основное (собственно котел) и вспомогательное. Вспомогательными называют оборудование и устройства для подачи топлива, питательной воды и воздуха, для удаления продуктов сгорания, очистки дымовых газов, удаления золы и шлака, паропроводы, водопроводы и др.

В настоящее время выпускаются различные конструкции котлов низкого давления, в том числе с дымогарными и жаровыми трубами, в которых продукты сгорания проходят внутри труб, а вода омывает их снаружи, и водотрубные котлы, в которых испаряемая вода циркулирует в трубах, а продукты сгорания омывают наружную поверхность труб.

Характерными для водотрубных котлов малой паропроизводительнтости и низкого давления, используемых в промышленности, являются следующие особенности:

развитие конвективных испарительных поверхностей нагрева, что определяется меньшим, чем необходимо для испарения воды при низком давлении, тепловосприятием экранов и экономайзера, завершение охлаждения продуктов сгорания в конвективном водяном пучке или в экономайзере, что возможно при низкой температуре питательной воды (80-100єС) и экономически оправданной повышенной температуре уходящих газов при малой паропроизводительности котлов;

отсутствие подогрева воздуха, что упрощает конструкцию котла и допустимо при слоевом сжигании твердого топлива и факельном сжигании газа и мазута;

двухбаробанная схема включения испарительных поверхностей нагрева и расположение обогреваемых опускных труб циркуляционного контура конвективного пучка в области низких температур газов;

отсутствие устройства для регулирования температуры перегрева пара.

Современный котел, как паровой, так и водогрейный, включается в общую схему автоматизации котельной наряду с питательными или циркуляционными насосами, дымососами, системами водоподготовки и др. Автоматика обеспечивает надежность и безопасность работы котельной, рациональное использование топлива, поддержание требуемой производительности и параметров пара, повышение производительности труда персонала и улучшение условий его работы, и защиту окружающей среды от вредных выбросов.


1.ОПИСАНИЕ КОТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА


Рассматриваемый в курсовом проекте котлоагрегат - паровой котел ДЕ 4-14-ГМ. Первое число после наименования котла обозначает паропроизводительность, т/ч. Второе число - давление пара в барабане котла, ата. Индекс «ГМ» - способность котлоагрегата работать на газе и мазуте.

Котлы серии ДЕ - двухбарабанные, вертикально-водотрубные с экранированной топочной камерой и развитым котельным пучком из гнутых труб. Плотное экранирование топочных камер конвективных газоходов позволило выполнить котел в облегченной обмуровке. Котлоагрегат выполнен по D-образной компоновке. Во всех типоразмерах диаметр верхнего и нижнего барабанов 1000 мм, а длина цилиндрической части изменятся от 2240 (ДЕ-4) до 7500 мм (ДЕ-25). В переднем и заднем днищах барабанов установлены лазовые затворы для доступа в барабаны при ремонте. Ширина топочной камеры для всех котлоагрегатов серии по осям экранных труб одинакова и составляет 1830 мм. Глубина топочной камеры котлоагрегатов серии ДЕ изменятся от 1980 до 7200 мм. Средняя высота топочной камеры всех котлоагрегатов одинакова и составляет 2600 мм. Топочная камера отделена от конвективного пучка газоплотной перегородкой. Диаметр труб перегородки экранов 51x4 мм. Необходимая газоплотность перегородки обеспечивается приваркой к трубам проставок толщиной 6 мм. Фронтовой и задний экраны вертикальные с верхними и нижними камерами. Боковые экраны ввальцованы в барабаны. Правый боковой экран из гнутых труб переходит в потолочный и подовый. В конце левого газоплотного экрана, отделяющего топочную камеру от котельного пучка может быть выполнен фестон, через который топочные газы поступают в конвективный газоход.

В конвективном газоходе котлоагрегатов ДЕ-4, ДЕ-6,5 и ДЕ-10 движение газов двухходовое с поворотом в горизонтальной плоскости и выходом со стороны задней стенки обмуровки конвективного газохода. В котлоагрегатах ДЕ-4 и ДЕ-6,5 для доступа в топку имеются специальные лазы, а в ДЕ-10, ДЕ-16 и ДЕ-25 проникнуть в топку можно только через отверстия для газомазутных горелок.

Во всех котлоагрегатах серии предусмотрено двухступенчатое испарение. Во вторую ступень испарения выделена часть труб конвективного пучка. Общим опускным звеном всех контуров первой ступени испарения являются последние по ходу продуктов сгорания трубы конвективного пучка. Опускные трубы второй ступени испарения вынесены за пределы газохода.

Питательная вода из экономайзера подается в верхний барабан. В нижний барабан вода опускается по задним трубам конвективного пучка, передние трубы которого являются испарительными. Кроме того, котловая вода из верхнего барабана поступает по опускным стоякам, вынесенным за пределы обогрева в коллекторы боковых экранов. Пар, отсепарированный в жалюзийном сепараторе в верхнем барабане, направляется в паропровод. Боковые стены котлов закрыты натрубной обмуровкой, состоящей из слоя шамота по сетке и нескольких слоев изоляционных плит, закрытых снаружи металлической обшивкой. Котлы оборудованы системой возврата уноса и острым дутьем.

Рассмотрим общий вид котла ДЕ-4-14ГМ с топочной камерой, предназначенной для сжигания газа и мазута. Паропроизводительность котла 4 т/ч, давление пара 1,4 МПа. Для всех типоразмеров котлов типа ДЕ диаметр верхнего и нижнего барабанов 1000 мм. Расстояние между барабанами 2700 мм. Ширина топочной камеры по осям экранных труб 1970 мм, высота 1500 мм. Топочная камера отделена от конвективного пучка газоплотной перегородкой из труб 51Ч2.5 мм, сваренных между собой. В задней части перегородки имеется окно для входа газов в конвективный пучок. Трубы 51Ч2.5 мм правого бокового экрана, покрывающие пол и потолок топки, вводятся непосредственно в верхний и нижний барабаны и соединяются с ними вальцовкой; трубы заднего экрана крепятся сваркой к верхнему и нижнему коллекторам, соединенных необогреваемой рециркуляционной трубой. Пол топки закрыт слоем огнеупорного кирпича. Конвективный пучок образован коридорно расположенными вертикальными трубами 51Ч2.5мм, ввальцованными в барабаны. Котел имеет в конвективных пучках продольные перегородки, что обеспечивает разворот газов в пучке и выход газов через заднюю стенку котла. Обмуровка боковых стен котла натрубная, толщиной 250 мм, состоит из шамотобетона и изоляционных плит толщиной 100мм, укрепленных на трубах котла. Снаружи обмуровка покрывается металлической обшивкой. Основные теплотехнические и конструктивные размеры котлоагрегата серии ДЕ-4-14ГМ приведены в таблице 1.

Основные теплотехнические и конструктивные размеры I-ого конвективного пучка котлоагрегата серии ДЕ-4-14ГМ приведены в таблице 2.

Основные теплотехнические и конструктивные размеры экономайзера ВТИ приведены в таблице 3.


Таблица 1 - основные теплотехнические и конструктивные размеры котлоагрегата серии ДЕ-4-14ГМ

Объем топочной камеры Vт8.01 мПлощадь поверхности стен топки Fст23.8 мДиаметр экранных труб dнарЧd51Ч2.5 ммШаг труб боковых экранов S55 ммРасположение труб коридорноеПоперечный шаг труб S1110 ммПродольный шаг труб S290 мм. Число рядов труб по ходу продуктов сгорания в одном газоходе z19Лучевоспринимающая поверхность нагрева Hл21.81 м2Производительность Dн.п 4 т/чРасчетный КПД котлоагрегата зка90.3%Расчетный расход топлива Вр304 м/чКоэффициент избытка воздуха на выходе из топки 1.1Температура газов на выходе из топки 1067°CВидимое теплонапряжение топочного объема qV 379 кВт/мТаблица 2 - основные теплотехнические и конструктивные размеры I-ого конвективного пучка котлоагрегата серии ДЕ-4-14ГМ

Диаметр труб dнарЧd51Ч2.5 Расчетная поверхности нагрева H48.51 мПлощадь живого сечения для прохода продуктов сгорания F0.388 мСредняя скорость газов v9 м/с Температура газов за пучком325°CПрисосы воздуха по газоходам котлоагрегата конвективного пучка Д0.05

Таблица 3 - основные теплотехнические и конструктивные размеры экономайзера ВТИ

Поверхность нагрева экономайзера F944мТемпература газов за экономайзером 156°ССуммарное сопротивление газоходов котлоагрегата 495ПаЧугунный экономайзер с обшивкой имеет присосы воздуха по газоходам Д 0.1

2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ


Таблица 1.1- исходные данные

НаименованиеОбозначениеРазмерностьВеличинаПроизводительностьDт/час3,9Давление пара в барабанеРбМПа1,2Процент продувкир%8,0Температура питательной водыtп.в.°С100

Топливо - природный газ.

Месторождение (трубопровод) - Камертау-Магнитогорск.

Теплотворная способность - Qнр=36,8 МДж/кг

Плотность газа - =0,858 кг/м3


Таблица 1.2- Состав топлива

CH4, %C2H6, %C3H8, %C4H10, %C5H12, %N2, %CO2, %81,75,32,90,90,38,80,2

. МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС ПРОЦЕССА ГОРЕНИЯ


По заданному виду топлива (природный газ Камертау-Магнитогорск) определяем элементарный состав и другие характеристики данного топлива и заносим их в таблицу 2.1.


Таблица 2.1 - Характеристика топлива

CH4, %C2H6, %C3H8, %C4H10, %C5H12, %N2, %CO2, %81,75,32,90,90,38,80,2

Теплотворная способность - Qнр=36,8 МДж/кг

Плотность газа - =0,858 кг/м3


Теоретический объем воздуха, необходимого для полного сгорания 1 м3 топлива, м33:


;


.

Теоретический объем водяных паров, м3/м3:


;


.

Теоретический объем азота в продуктах сгорания, м3/м3:


;


.

Теоретический объем трехатомных газов, м3/м3:


;


.

Теоретический объем продуктов сгорания, м3/м3:


;


.

Расчет действительных объемов продуктов сгорания приведен ниже в таблице 2. Принимаем коэффициент избытка воздуха на выходе из топки бт = б? = 1,1 (табл.2.4, [1]).

Коэффициент избытка воздуха перед каждой поверхностью нагрева после топочной камеры подсчитывается прибавлением к б? соответствующих присосов воздуха (табл.3.2, [1]), т.е:


,

Ðèñóíîê 2.1 - Ñõåìà ïðèñîñîâ â êîòåëüíîì àãðåãàòå


Òàáëèöà 2.2 - Ðàñ÷åò äåéñòâèòåëüíûõ îáúåìîâ ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ

Ãàçîõîäì33; ì33; ì33; ì33Ðàññ÷èòûâàåìàÿ âåëè÷èíàòîïêà1,11,12,14511,9660,0890,1790,268êîíâåêòèâíûé ïó÷îê1,151,1252,14912,2140,0870,1760,263âîäÿíîé ýêîíîìàéçåð1,251,22,16012,9570,0820,1670,249óõîäÿùèå ãàçû1,25------

ãäå - ñðåäíèé êîýôôèöèåíò èçáûòêà âîçäóõà â ãàçîõîäå ïîâåðõíîñòè íàãðåâà;

- äåéñòâèòåëüíûé îáúåì âîäÿíûõ ïàðîâ, ì3/ì3;

- ñóììàðíûé îáú¸ì ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ, ì3/ì3;

- îáú¸ìíàÿ äîëÿ òð¸õàòîìíûõ ãàçîâ;

- îáú¸ìíàÿ äîëÿ âîäÿíûõ ïàðîâ;

- ñóììàðíàÿ îáú¸ìíàÿ äîëÿ.

Ýíòàëüïèÿ äûìîâûõ ãàçîâ îïðåäåëÿåòñÿ êàê


,


ãäå - ýíòàëüïèÿ òåîðåòè÷åñêîãî îáú¸ìà ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ, ïðåäñòàâëÿþùèõ ñîáîé ñìåñü ãàçîâ ïðè òåìïåðàòóðå , îïðåäåëÿåòñÿ êàê


, êÄæ/êã


- ýíòàëüïèè òðåõàòîìíûõ ãàçîâ, àçîòà è âîäÿíûõ ïàðîâ;

- òåìïåðàòóðà ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ;

- êîýôôèöèåíò èçáûòêà âîçäóõà ïîñëå êàæäîé ïîâåðõíîñòüþ íàãðåâà ïîñëå òîïî÷íîé êàìåðû ïîäñ÷èòûâàåòñÿ ïðèáàâëåíèåì ê ñîîòâåòñòâóþùèõ ïðèñîñîâ âîçäóõà;

- ýíòàëüïèÿ òåîðåòè÷åñêîãî êîëè÷åñòâà âîçäóõà, íåîáõîäèìîãî äëÿ ãîðåíèÿ, îïðåäåëÿåòñÿ êàê , êÄæ/êã.


Òàáëèöà 2.3 - Ýíòàëüïèè 1 ì3 òðåõàòîìíûõ ãàçîâ, àçîòà, âîäÿíûõ ïàðîâ è âîçäóõà

, îÑ100170,5130,2151,2132,7200358,7260,8305,3267,1300560,7393,1464,1404,0400774,5528,4628,3543,5500999,6666,1797,2686,36001226,4806,4970,2832,47001465,8949,21150,8982,88001709,41096,21339,81134,09001957,21247,41528,81285,210002209,21398,61730,41440,611002465,41549,81932,01600,212002725,81701,02137,81759,813002986,21856,423521919,414003250,82016,02566,22083,215003515,42171,42788,82247,016003780,02331,03011,42410,817004048,82490,63238,22574,618004317,62650,23469,22738,419004586,428143700,22906,420004859,42973,63939,63074,4

Òàáëèöà 2.4 - Ýíòàëüïèÿ äûìîâûõ ãàçîâ.

, îÑ, êÄæ/ì3, êÄæ/ì3, êÄæ/ì3?I?I?I1001516,61293,0 1839,91872,12003061,42602,5 3451,81782,73712,01916,13004644,03936,5 5234,51833,95628,11969,84006274,05295,7 7068,41879,47597,9 5007944,76687,1 8947,81914,9 6009646,18110,7 10862,71970,3 70011396,69576,1 12833,02026,6 80013202,211049,4 14859,62063,6 90015044,812522,6 16923,22101,1 100016918,814036,818322,52034,019024,32111,8 110018797,315591,920356,52047,321136,12125,1 120020689,117147,022403,82097,923261,2 130022631,518702,124501,72139,2 140024611,120298,126640,92124,4 150026575,921894,128765,32157,0 160028573,323490,230922,32170,5 170030584,225086,233092,82179,4 180032604,026682,235272,22216,2 190034656,528319,137488,42205,9 200036698,729956,139694,3

Íà îñíîâàíèè äàííûõ òàáëèöû 2.4 ñòðîèì Iè-äèàãðàììó.



4. ÒÅÏËÎÂÎÉ ÁÀËÀÍÑ ÊÎÒËÀ È ÐÀÑÕÎÄ ÒÎÏËÈÂÀ


Ïðè òåïëîâîì ðàñ÷¸òå êîòåëüíîãî àãðåãàòà òåïëîâîé áàëàíñ ñîñòàâëÿåòñÿ äëÿ îïðåäåëåíèÿ ê.ï.ä. áðóòòî è ðàñ÷¸òíîãî ðàñõîäà òîïëèâà.

Êîýôôèöèåíòîì ïîëåçíîãî äåéñòâèÿ (ÊÏÄ) ïàðîâîãî êîòëà íàçûâàþò îòíîøåíèå ïîëåçíîé òåïëîòû ê ðàñïîëàãàåìîé òåïëîòå. Íå âñÿ ïîëåçíàÿ òåïëîòà, âûðàáîòàííàÿ àãðåãàòîì, íàïðàâëÿåòñÿ ê ïîòðåáèòåëþ. ×àñòü âûðàáîòàííîé òåïëîòû â âèäå ïàðà è ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè ðàñõîäóåòñÿ íà ñîáñòâåííûå íóæäû. Òàê, íàïðèìåð, íà ñîáñòâåííûå íóæäû ìîæåò ðàñõîäîâàòüñÿ ïàð äëÿ ïðèâîäà ïèòàòåëüíûõ íàñîñîâ, íà îáäóâêó ïîâåðõíîñòåé íàãðåâà è ò.ä., à ýëåêòðè÷åñêàÿ ýíåðãèÿ - äëÿ ïðèâîäà äûìîñîñà, âåíòèëÿòîðà, ïèòàòåëåé òîïëèâà, ìåëüíèö ñèñòåìû ïûëåïðèãîòîâëåíèÿ è ò. ä. Ïîä ðàñõîäîì íà ñîáñòâåííûå íóæäû ïîíèìàþò ðàñõîä âñåõ âèäîâ ýíåðãèè, çàòðà÷åííîé íà ïðîèçâîäñòâî ïàðà. Ïîýòîìó ðàçëè÷àþò ÊÏÄ àãðåãàòà áðóòòî è íåòòî. Åñëè ÊÏÄ àãðåãàòà îïðåäåëÿåòñÿ ïî âûðàáîòàííîé òåïëîòå, òî åãî íàçûâàþò áðóòòî, à åñëè ïî îòïóùåííîé òåïëîòå - íåòòî.

Ðàñ÷åò òåïëîâîãî áàëàíñà êîòëà è ðàñõîäà òîïëèâà ñâîäèòñÿ â òàáëèöó 3.1 - òåïëîâîé áàëàíñ êîòëà è ðàñõîä òîïëèâà.


Òàáëèöà 3.1 - Òåïëîâîé áàëàíñ êîòëà è ðàñõîä òîïëèâà

Íàèìåíîâàíèå âåëè÷èíûÎáîçíà÷åíèåÐàçìåðíîñòüÔîðìóëà èëè èñòî÷íèê îïðåäåëåíèÿÐàñ÷åò123451. ÊÏÄ êîòåëüíîãî àãðåãàòà%2. Ïîòåðÿ òåïëîòû ñ óõîäÿùèìè ãàçàìè%3. Òåìïåðàòóðà óõîäÿùèõ ãàçîâ?ÑÏðåäâàðèòåëüíî çàäàåìñÿ1504. Ýíòàëüïèÿ óõîäÿùèõ ãàçîâêÄæ/ì3Ïî òåìïåðàòóðå èç Iè - äèàãðàììû, èíòåðïîëèðóÿ èç òàáëèöû 2.2.2776,05. Êîýôôèöèåíò èçáûòêà âîçäóõà-Èç ðàñ÷åòà, òàáëèöà 2.2.1,256. Ýíòàëüïèÿ òåîðåòè÷åñêîãî îáúåìà õîëîäíîãî âîçäóõà (èõâ=30îC)êÄæ/ì3Èíòåðïîëèðóÿ, èç òàáëèöû 2.3. 7. Ðàñ÷åòíàÿ ðàñïîëàãàåìàÿ òåïëîòàêÄæ/ì38. Ïîòåðÿ îò õèìè÷åñêîãî íåäîæåãà%Ïî òàáëèöå 2.4 [1] õàðàêòåðèñòèê òîïî÷íûõ óñòðîéñòâ0,59. Ïîòåðÿ â ÎÑ%Ïî ãðàôèêó 4.1 [1] ïðè ïðîèçâîäèòåëüíîñòè êîòëà 3,9 ò/÷2,9010. Äåéñòâèòåëüíûé ðàñõîä òîïëèâàì311. Êîëè÷åñòâî ïðîäóâî÷íîé âîäûêã/ñ12. Ýíòàëüïèÿ ïèòàòåëüíîé âîäû (Ñð=4,187 êÄæ/êã)êÄæ/êã13. Ýíòàëüïèÿ íàñûùåííîãî ïàðàêÄæ/êãÏî òàáëèöå II-II [2] äëÿ P=1 ÌÏà278414. Ýíòàëüïèÿ êîòëîâîé âîäûêÄæ/êãÏî òàáëèöå II-II [2] äëÿ P=1 ÌÏà79515. Ðàñ÷åòíûé ðàñõîä òîïëèâàì30,077116. Êîýôôèöèåíò ñîõðàíåíèÿ òåïëîòû-

. ÐÀÑ×ÅÒ ÒÅÏËÎÎÁÌÅÍÀ  ÒÎÏÎ×ÍÎÉ ÊÀÌÅÐÅ


Äàííûé ðàçäåë ïðîåêòà ïðåäïîëàãàåò âûïîëíåíèå ïîâåðî÷íîãî ðàñ÷åòà òîïî÷íîé êàìåðû.  ýòîì ñëó÷àå èçâåñòíû îáúåì òîïî÷íîé êàìåðû, ñòåïåíü åå ýêðàíèðîâàíèÿ, ïëîùàäü ëó÷åâîñïðèíèìàþùèõ ïîâåðõíîñòåé íàãðåâà, êîíñòðóêòèâíûå õàðàêòåðèñòèêè ýêðàííûõ è êîíâåêòèâíûõ ïîâåðõíîñòåé íàãðåâà (äèàìåòð òðóá, ðàññòîÿíèÿ ìåæäó îñÿìè òðóá s1 è ìåæäó ðÿäàìè s2 è ò.ä. - ñì. òàáëèöó 2).

 ðåçóëüòàòå ðàñ÷åòà îïðåäåëÿåòñÿ òåìïåðàòóðà ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ íà âûõîäå èç òîïêè , óäåëüíûå òåïëîâûå íàãðóçêè òîïî÷íîãî îáúåìà.

Ïîâåðî÷íûé ðàñ÷åò îäíîêàìåðíîé òîïêè ïðèâåäåí â òàáëèöå 4.1.


Òàáëèöà 4.1 - Ðàñ÷åò òåïëîîáìåíà â òîïî÷íîé êàìåðå

Íàèìåíîâàíèå âåëè÷èíûÎáîçíà÷åíèåÐàçìåðíîñòüÔîðìóëà èëè èñòî÷íèê îïðåäåëåíèÿÐàñ÷åò123451. Ïîëíàÿ ïîâåðõíîñòü ñòåí òîïî÷íîé êàìåðûì2Èç òàáëèöû 2 (òàáëèöà 1.8 [1])23,82. Îáúåì òîïî÷íîé êàìåðûì3Èç òàáëèöû 2 (òàáëèöà 1.8 [1])8,013. Äèàìåòð òðóádììÈç òàáëèöû 2 (òàáëèöà 1.8 [1])514. Øàã òðóá ýêðàíîâììÈç òàáëèöû 2 (òàáëèöà 1.8 [1])555. Òåìïåðàòóðà ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ íà âûõîäå èç òîïêè îÑÏðåäâàðèòåëüíî çàäàåìñÿ11706. Ýíòàëüïèÿ ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ íà âûõîäå èç òîïêè êÄæ/ ì3Ïî ïðèíÿòîé òåìïåðàòóðå ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ íà âûõîäå èç òîïêè, ïðè á?? = 1,1 èç Iè - äèàãðàììû (èíòåðï.)21789,67. Ïîëåçíîå òåïëîâûäåëåíèå â òîïêåêÄæ/ ì38. Àäèàáàòíàÿ òåìïåðàòóðà ãîðåíèÿÊÏî èç Iè - äèàãðàììû (èíòåðïîëèðóÿ)18799. Êîýôôèöèåíò òåïëîâîé ýôôåêò. òîïî÷íûõ ýêðàíîâ-10. Óãëîâîé êîýôôèöèåíò îäíîðÿäíîãî ãëàäêîòðóáíîãî ýêðàíà -Ïî ðèñóíêó 4.1 (ðèñóíîê 5.1 [1])

äëÿ 0,9811. Êîýôôèöèåíò çàãðÿçíåíèÿ ýêðàíîâ -Ïî òàáëèöå 5.1 [3] â çàâèñèìîñòè îò âèäà òîïëèâà0,6512. Ýôôåêòèâíàÿ òîëùèíà èçëó÷àþùåãî ñëîÿì13. Êîýôôèöèåíò îñëàáëåíèÿ ëó÷åé1/(ì·ÌÏà)14. Êîýôôèöèåíò îñëàáëåíèÿ ëó÷åé òðåõàòîìíûìè ãàçàìè1/(ì·ÌÏà)15. Ïàðöèàëüíîå äàâëåíèåÌÏà16. Äàâëåíèå â ãàçîâîì òðàêòå êîòëàÌÏàÄëÿ êîòëîâ áåç íàääóâà0,117. Êîýôôèöèåíò îñëàáëåíèÿ ëó÷åé ñàæèñòûìè ÷àñòèöàìè1/(ì·ÌÏà)18. Ïåðåñ÷åò äëÿ ãàçîîáðàçíîãî òîïëèâà-19. Ñòåïåíü ÷åðíîòû ôàêåëà-20. Ñòåïåíü ÷åðíîòû ñâåòÿùåãîñÿ ôàêåëà-21. Ñòåïåíü ÷åðíîòû íåñâåòÿùåãîñÿ ôàêåëà-22. Êîýôôèöèåíò, õàðàêòåðèçóþù äîëþ òîïî÷íîãî îáúåìà, çàïîëíåííîãî ñâåòÿùåéñÿ ÷àñòüþ ôàêåëà-Ïî òàáëèöå 5.2 [1] â çàâèñèìîñòè îò âèäà ñæèãàåìîãî òîïëèâà è óäåëüíîé íàãðóçêè òîïî÷íîãî îáúåìà0,123. Ñòåïåíü ÷åðíîòû òîïêè-24. Ïàðàìåòð, çàâèñÿùèé îò îòíîñèòåëüíîãî ïîëîæåíèÿ ìàêñèìóìà òåìïåðàòóðû ïî âûñîòå òîïêè-25. Îòíîøåíèå ðàññòîÿíèé-Ïî ÷åðòåæó êîòëà126. Ñðåäíÿÿ ñóììàðíàÿ òåïëîåìêîñòü ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿêÄæ/(ì3·Ê)27. Äåéñòâèòåëüíàÿ òåìïåðàòóðà íà âûõîäå èç òîïêèîÑ28. Ýíòàëüïèÿ ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ íà âûõîäå èç òîïêèêÄæ/ ì3Ïî äåéñòâèòåëüíîé òåìïåðàòóðå ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ íà âûõîäå èç òîïêè èç Iè - äèàãðàììû21892,029. Êîëè÷åñòâî òåïëà, âûäåëåííîãî â òîïêåêÄæ/ ì3

Òàê êàê ïîëó÷åííîå çíà÷åíèå äåéñòâèòåëüíîé òåìïåðàòóðû íà âûõîäå èç òîïêè °Ñ ïî ôîðìóëå 27 òàáëèöû 4.1 îòëè÷àåòñÿ îò ïðèíÿòîãî çíà÷åíèÿ ðàâíîãî 1170°Ñ ìåíåå ÷åì íà 100°Ñ, òî ðàñ÷¸ò òîïî÷íîé êàìåðû ñ÷èòàåì çàêîí÷åííûì.


Ðèñóíîê 4.1 - Óãëîâîé êîýôôèöèåíò îäíîðÿäíîãî ãëàäêîòðóáíîãî ýêðàíà.

1 - ïðè ðàññòîÿíèè îò ñòåíêè ;

- ïðè ;

- ïðè ;

- ïðè ;

- áåç ó÷åòà èçëó÷åíèÿ îáìóðîâêè ïðè .


. ÐÀÑ×¨Ò ÊÎÍÂÅÊÒÈÂÍÎÉ ÏÎÂÅÐÕÍÎÑÒÈ ÍÀÃÐÅÂÀ


Êîíâåêòèâíûå ïîâåðõíîñòè íàãðåâà ïàðîâûõ êîòëîâ èãðàþò âàæíóþ ðîëü â ïðîöåññå ïîëó÷åíèÿ ïàðà, à òàêæå èñïîëüçîâàíèÿ òåïëîòû ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ, ïîêèäàþùèõ òîïî÷íóþ êàìåðó. Ýôôåêòèâíîñòü ðàáîòû êîíâåêòèâíûõ ïîâåðõíîñòåé íàãðåâà â çíà÷èòåëüíîé ìåðå çàâèñèò îò èíòåíñèâíîñòè ïåðåäà÷è òåïëîòû ïðîäóêòàìè ñãîðàíèÿ ïàðó.

Ïðîäóêòû ñãîðàíèÿ ïåðåäàþò òåïëîòó íàðóæíîé ïîâåðõíîñòè òðóá ïóòåì êîíâåêöèè è ëó÷åèñïóñêàíèÿ. Îò íàðóæíîé ïîâåðõíîñòè òðóá ê âíóòðåííåé òåïëîòà ïåðåäàåòñÿ ÷åðåç ñòåíêó òåïëîïðîâîäíîñòüþ, à îò âíóòðåííåé ïîâåðõíîñòè ê âîäå è ïàðó - êîíâåêöèåé. Òàêèì îáðàçîì, ïåðåäà÷à òåïëîòû îò ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ ê âîäå è ïàðó ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñëîæíûé ïðîöåññ, íàçûâàåìûé òåïëîïåðåäà÷åé.

Ïðè ðàñ÷åòå êîíâåêòèâíûõ ïîâåðõíîñòåé íàãðåâà èñïîëüçóåòñÿ óðàâíåíèå òåïëîïåðåäà÷è è óðàâíåíèå òåïëîâîãî áàëàíñà. Ðàñ÷åò âûïîëíÿåòñÿ äëÿ 1 ì3 ãàçà ïðè íîðìàëüíûõ óñëîâèÿõ. Äëÿ ðàñ÷åòà çàäàþòñÿ òåìïåðàòóðîé ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ ïîñëå ðàññ÷èòûâàåìîé ïîâåðõíîñòè íàãðåâà è çàòåì óòî÷íÿþò åå ïóòåì ïîñëåäîâàòåëüíûõ ïðèáëèæåíèé.  ñâÿçè ñ ýòèì ðàñ÷åò âåäóò äëÿ äâóõ çíà÷åíèé òåìïåðàòóðû ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ ïîñëå ðàññ÷èòûâàåìîãî ãàçîõîäà.

Óðàâíåíèå òåïëîïåðåäà÷è:


.


Óðàâíåíèå òåïëîâîãî áàëàíñà:


.


 óðàâíåíèè òåïëîïåðåäà÷è êîýôôèöèåíò òåïëîïåðåäà÷è K ÿâëÿåòñÿ ðàñ÷åòíîé õàðàêòåðèñòèêîé ïðîöåññà è âñåöåëî îïðåäåëÿåòñÿ ÿâëåíèÿìè êîíâåêöèè, òåïëîïðîâîäíîñòè è òåïëîâîãî èçëó÷åíèÿ. Èç óðàâíåíèÿ òåïëîïåðåäà÷è ÿñíî, ÷òî êîëè÷åñòâî òåïëîòû, ïåðåäàííîå ÷åðåç çàäàííóþ ïîâåðõíîñòü íàãðåâà, òåì áîëüøå, ÷åì áîëüøå êîýôôèöèåíò òåïëîïåðåäà÷è è ðàçíîñòü òåìïåðàòóð ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ è íàãðåâàåìîé æèäêîñòè. Î÷åâèäíî, ÷òî ïîâåðõíîñòè íàãðåâà, ðàñïîëîæåííûå â íåïîñðåäñòâåííîé áëèçîñòè îò òîïî÷íîé êàìåðû, ðàáîòàþò ïðè áîëüøåé ðàçíîñòè òåìïåðàòóðû ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ è òåìïåðàòóðû âîñïðèíèìàþùåé òåïëîòó ñðåäû. Ïî ìåðå äâèæåíèÿ ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ ïî ãàçîâîìó òðàêòó òåìïåðàòóðà èõ óìåíüøàåòñÿ è õâîñòîâûå ïîâåðõíîñòè íàãðåâà (âîäÿíîé ýêîíîìàéçåð) ðàáîòàþò ïðè ìåíüøåì ïåðåïàäå òåìïåðàòóð ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ è íàãðåâàåìîé ñðåäû. Ïîýòîìó ÷åì äàëüøå ðàñïîëîæåíà êîíâåêòèâíàÿ ïîâåðõíîñòü íàãðåâà îò òîïî÷íîé êàìåðû, òåì áîëüøèå ðàçìåðû äîëæíà îíà èìåòü è òåì áîëüøå ìåòàëëà ðàñõîäóåòñÿ íà åå èçãîòîâëåíèå.

Ïðè âûáîðå ïîñëåäîâàòåëüíîñòè ðàçìåùåíèÿ êîíâåêòèâíûõ ïîâåðõíîñòåé íàãðåâà â êîòëîàãðåãàòå ñòðåìÿòñÿ òàê ðàñïîëîæèòü ýòè ïîâåðõíîñòè, ÷òîáû ðàçíîñòü òåìïåðàòóðû ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ è òåìïåðàòóðû âîñïðèíèìàþùåé ñðåäû áûëà íàèáîëüøåé. Íàïðèìåð, ïàðîïåðåãðåâàòåëü ðàñïîëàãàþò ñðàçó ïîñëå òîïêè èëè ôåñòîíà, ïîñêîëüêó òåìïåðàòóðà ïàðà âûøå òåìïåðàòóðû âîäû, à âîäÿíîé ýêîíîìàéçåð - ïîñëå êîíâåêòèâíîé ïîâåðõíîñòè íàãðåâà, ïîòîìó ÷òî òåìïåðàòóðà âîäû â âîäÿíîì ýêîíîìàéçåðå íèæå òåìïåðàòóðû êèïåíèÿ âîäû â ïàðîâîì êîòëå.

Óðàâíåíèå òåïëîâîãî áàëàíñà ïîêàçûâàåò, êàêîå êîëè÷åñòâî òåïëîòû îòäàþò ïðîäóêòû ñãîðàíèÿ ïàðó ÷åðåç êîíâåêòèâíóþ ïîâåðõíîñòü íàãðåâà. Êîëè÷åñòâî òåïëîòû Qá, îòäàííîå ïðîäóêòàìè ñãîðàíèÿ, ïðèðàâíèâàåòñÿ ê òåïëîòå, âîñïðèíÿòîé ïàðîì.

Ðàñ÷åò êîíâåêòèâíîé ïîâåðõíîñòè íàãðåâà ïðåäñòàâëåí â òàáëèöå 5.1.


Òàáëèöà 5.1 - Ðàñ÷åò êîíâåêòèâíîé ïîâåðõíîñòè íàãðåâà

Íàèìåíîâàíèå âåëè÷èíûÎáîçíÐàçìåðíÔîðìóëà èëè èñòî÷íèê îïðåäåëåíèÿÐàñ÷åò1234561. Ïîâåðõíîñòü íàãðåâà êîíâåêòèâí ïó÷êàì2Èç òàáëèöû 2 (òàáëèöà 1.8 [1])48,512. Äèàìåòð òðóádììÈç òàáëèöû 2 (òàáëèöà 1.8 [1])513. Øàãè òðóá:ïîïåðå÷íûés1ììÈç òàáëèöû 2 (òàáëèöà 1.8 [1])110ïðîäîëüíûés2ììÈç òàáëèöû 2 (òàáëèöà 1.8 [1])90îòíîñèòåëüí ïîïåðå÷íûé-îòíîñèòåëüí ïðîäîëüíûé-4. Æèâîå ñå÷åíèå äëÿ ïðîõîäà ãàçàì2Èç òàáëèöû 2 (òàáëèöà 1.8 [1])0,3885. Òåìïåðàòóðà ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ íà âûõîäå èç ïó÷êà îÑÏðåäâàðèòåëüíî çàäàåìñÿ2004006. Ýíòàëüïèÿ ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ çà ïó÷êîìêÄæ/ì3Ïî ïðèíÿòîé òåìïåðàòóðå íà âûõîäå èç òîïêè ïî Iè - äèàãðàììå3451,87068,47. Òåìïåðàòóðà ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ íà âõîäå â ïó÷îê îÑ11758. Ýíòàëüïèÿ ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ íà âõîäå â ïó÷îêêÄæ/ì3Èç òàáëèöû 4.1 - ï.2821892,09. Òåïëîâîñïðèÿòèå ïó÷êà ïî óðàâíåíèþ òåïëîâîãî áàëàíñàêÄæ/ì310. Ñðåäíÿÿ òåìïåðàòóðà ïîòîêà ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ â ãàçîõîäåîÑ11. Òåìïåðàòóðí íàïîð â ïó÷êåîÑÒåìïåðàòóðà íàñûùåíèÿîÑÏî òàáëèöå II-II [5]18812. Ñðåäíÿÿ ñêîðîñòü ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ â ãàçîõîäåì/ñ13. Êîýôôèöèåíò òåïëîîòäà÷è êîíâåêöèåé îò ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ ê ïîâåðõíîñòè íàãðåâàÊîýôôèöèåíò òåïëîîòäà÷èÇàâèñèò îò è d , îïðåäåëÿåòñÿ ïî íîìîãðàììå ðèñ.6.1 [1]62,566,5Ïîïðàâêà íà ÷èñëî ðÿäîâ òðóá ïî õîäó ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ-Ðèñóíîê 6.1 [1]11Ïîïðàâêà íà êîìïîíîâêó ïó÷êà, îïðåäåëÿåòñÿ ïðè ïîïåðå÷íîì îìûâàíèè êîðèäîðíûõ ïó÷êîâ-Ðèñóíîê 6.1 [1]11Êîýôôèöèåíò, ó÷èòûâàþùèé âëèÿíèå èçìåíåíèÿ ôèçè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ ïîòîêà, îïðåäåëÿåòñÿ ïðè ïîïåðå÷íîì îìûâàíèè êîðèäîðíûõ ïó÷êîâ òðóá-Çàâèñèò îò è , îïðåäåëÿåòñÿ ïî ðèñóíêó 6.1 [1]1,061,0414. Ñòåïåíü ÷åðíîòû ãàçîâîãî ïîòîêàÊîýôôèöèåíò îñëàáëåíèÿ ëó÷åé òðåõàòîìíûìè ãàçàìèÒîëùèíà èçëó÷àþùåãî ñëîÿsì15. Êîýôôèöèåíò òåïëîîòäà÷è èçëó÷åíèåì îò ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ ê ïîâåðõíîñòè êîíâåêòèâíûõ ïó÷êîâÊîýôôèöèåíò òåïëîîòäà÷è èçëó÷åíèåìÇàâèñèò îò è , îïðåäåëÿåòñÿ ïî ðèñóíêó 6.4 [1]90112Òåìïåðàòóðà çàãðÿçíåíèÿ ñòåíêè (Ät=25 îÑ - äëÿ ãàçà)îÑÑòåïåíü ÷åðíîòû ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿà-Çàâèñèò îò kps, îïðåäåëÿåòñÿ ïî òàáëèöå 5.6 [1]0,1770,159Ïîïðàâêà ïî òåìïåðàòóðå-Çàâèñèò îò è , îïðåäåëÿåòñÿ ïî ðèñóíêó 6.4 [1]0,9750,98016. Ñóììàðíûé êîýôôèöèåíò òåïëîîòäà÷è îò ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ ê ïîâåðõíîñòè íàãðåâàÊîýôôèöèåíò èñïîëüçîâàíèÿÄëÿ ïîïåðå÷íî îìûâàåìûõ ïó÷êîâ

(ï.10 ñòð. 39 [1])117. Êîýôôèöèåíò òåïëîïåðåäà÷èÊÊîýôôèöèåíò òåïëîâîé ýôôåêòèâíîñòè-Ïî òàáëèöå 6.2 [1] â çàâèñèìîñòè îò âèäà ñæèãàåìîãî òîïëèâà0,8518. Ñðåäíèé òåìïåðàòóðíûé íàïîðîÑ19. Êîëè÷åñòâî òåïëîòû, âîñïðèíÿòîå ïîâåðõíîñòüþ íàãðåâàêÄæ/ì320. Äåéñòâèòåëüíàÿ òåìïåðàòóðà ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ çà ÊÏîÑÏî ðèñóíêó 129521. Ýíòàëüïèÿ ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ íà âûõîäå èç òîïêè êÄæ/ ì3Ïî äåéñòâèòåëüíîé òåìïåðàòóðå ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ íà âûõîäå èç êîíâåêòèâíîãî ïó÷êà èç Iè - äèàãðàììû (èíòåðïîëèðóÿ)5145,522. Êîëè÷åñòâî òåïëà, âûäåë â òîïêåêÄæ/ ì3

Ðèñóíîê 5.1 - Ãðàôè÷åñêîå îïðåäåëåíèå ðàñ÷åòíîé òåìïåðàòóðû ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ çà ïó÷êîì.


. ÐÀÑ×ÅÒ ÂÎÄßÍÎÃÎ ÝÊÎÍÎÌÀÉÇÅÐÀ


 ïðîìûøëåííûõ ïàðîâûõ êîòëàõ, ðàáîòàþùèõ ïðè äàâëåíèè ïàðà äî 2,5 ÌÏà, ÷àùå âñåãî ïðèìåíÿþòñÿ ÷óãóííûå âîäÿíûå ýêîíîìàéçåðû, à ïðè áîëüøåì äàâëåíèè - ñòàëüíûå.

Ïðè ýòîì â êîòåëüíûõ àãðåãàòàõ ãîðèçîíòàëüíîé îðèåíòàöèè ïðîèçâîäèòåëüíîñòüþ äî 25 ò/÷, èìåþùèõ ðàçâèòûå êîíâåêòèâíûå ïîâåðõíîñòè, ÷àñòî îãðàíè÷èâàþòñÿ óñòàíîâêîé òîëüêî âîäÿíîãî ýêîíîìàéçåðà.  êîòåëüíûõ àãðåãàòàõ ïàðîïðîèçâîäèòåëüíîñòüþ áîëåå 25 ò/÷ âåðòèêàëüíîé îðèåíòàöèè ñ ïûëåóãîëüíûìè òîïêàìè ïîñëå âîäÿíîãî ýêîíîìàéçåðà âñåãäà óñòàíàâëèâàåòñÿ âîçäóõîïîäîãðåâàòåëü. Äëÿ ðàññìàòðèâàåìîãî êîòåëüíîãî àãðåãàòà ïðèíèìàåì ýêîíîìàéçåð òèïà ÝÏ1-94 ñ òðóáàìè ñèñòåìû ÂÒÈ äëèíîé 2 ì. Õàðàêòåðèñòèêó òðóá ïðèâîäèòñÿ â òàáëèöå 6.1.


Òàáëèöà 6.1 - Õàðàêòåðèñòèêà òðóá âîäÿíîãî ýêîíîìàéçåðà ÝÏ1-94.

¹ ï/ïÎïðåäåëÿåìàÿ âåëè÷èíàÎáîçíà÷åíèåÐàçìåðíîñòüÈñòî÷íèê îïðåäåëåíèÿÐàñ÷¸ò1Ïîâåðõíîñòü íàãðåâà îäíîé òðóáûì2Ñòð. 318 [2]2,952Æèâîå ñå÷åíèå òðóáì20,123Êîëè÷åñòâî òðóá â ðÿäóøò2

Âåñü òåïëîâîé ðàñ÷åò âîäÿíîãî ýêîíîìàéçåðà ñâîäèì â òàáëèöó 9.


Òàáëèöà 6.2 - Òåïëîâîé ðàñ÷åò âîäÿíîãî ýêîíîìàéçåðà

Íàèìåíîâ âåëè÷èíûÎáîçíà÷ÐàçìåðíîñòüÔîðìóëà èëè èñòî÷íèê îïðåäåëåíèÿÐàñ÷åò123451. Òåïëîâîñïðèÿòèå âîäÿíîãî ýêîíîìàéçåðàêÄæ/ ì32. Ýíòàëüïèÿ ãàçîâ ïåðåä ýêîíîìàéçåðîìêÄæ/ ì3Ïî òåìïåðàòóðå ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ ïîñëå êîíâåêòèâíîãî ïó÷êà °Ñ èç Iè - äèàãðàììû5145,53. Ýíòàëüïèÿ ãàçîâ ïîñëå ýêîíîìàéçåðîìêÄæ/ ì3Èç ðàñ÷åòà, òàáëèöà 3.1 ï.4, 2776,04. Ýíòàëüïèÿ âîäû ïîñëå ýêîíîìàéçåðàêÄæ/êã5. Ýíòàëüïèÿ âîäû ïåðåä ýêîíîìàéçåðîìêÄæ/êã418,76. Òåìïåðàòóðà âîäû ïîñëå âîäÿíîãî ýêîíîìàéçåðà°Ñ7. Ñðåäíåàðèôìåòè÷åñêàÿ òåìïåðàòóðà ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ °Ñ8. Äåéñòâèòåëüíàÿ ñêîðîñòü ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ â ýêîíîìàéçåðåì/ñ9. Êîýôôèöèåíò òåïëîïåðåäà÷è ýêîíîìàéçåðàÊÊîýôôèöèåíò òåïëîïåðåäà÷è ýêîíîìàéçåðà ïî íîìîãðàììåÊíÏî íîìîãðàììå â çàâèñèìîñòè îò , ðèñóíîê 8.1 [1]20,4Ïîïðàâêà íà òåìïåðàòóðó ãàçîâ-Ïî íîìîãðàììå â çàâèñèìîñòè îò , ðèñóíîê 8.1 [1] 1,0210. Ñðåäíèé òåìïåðàòóðíûé íàïîð â ýêîíîìàéçåðå°Ñ11. Ïëîùàäü íàãðåâà ýêîíîìàéçåðàì212. Îáùåå ÷èñëî òðóá â ýêîíîìàéçåðåøòÏðèíèìàåì ê óñòàíîâêåøò-3213. ×èñëî ãîðèçîíòàëüíûõ ðÿäîâ òðóáðÿä

8. ÍÅÂßÇÊÀ ÒÅÏËÎÂÎÃÎ ÁÀËÀÍÑÀ


Òàáëèöà 7.1 - Ðàñ÷åò íåâÿçêè òåïëîâîãî áàëàíñà

Íàèìåí âåëè÷èíûÎáîçíà÷ÐàçìåðíîñòüÔîðìóëà èëè èñòî÷íèê îïðåäåëåíèÿÐàñ÷åò1. Íåâÿçêà òåïëîâîãî áàëàíñà-2. Íåâÿçêà òåïëîâîãî áàëàíñà

9. ÀÝÐÎÄÈÍÀÌÈ×ÅÑÊÈÉ ÐÀÑ×¨Ò ÊÎÒÅËÜÍÎÃÎ ÀÃÐÅÃÀÒÀ


Äâèæåíèå ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ è âîçäóõà, ðàññìàòðèâàåìîå êàê äâèæåíèå âÿçêèõ æèäêîñòåé, èìååò òóðáóëåíòíûé õàðàêòåð è ïðîèñõîäèò ïðè èçìåíÿþùåéñÿ òåìïåðàòóðå, òàê êàê ïðîäóêòû ñãîðàíèÿ îõëàæäàþòñÿ. Ïðè äâèæåíèè ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ, îáëàäàþùèõ âÿçêîñòüþ, âîçíèêàþò ñîïðîòèâëåíèÿ, ïðåïÿòñòâóþùèå äâèæåíèþ. Íà ïðåîäîëåíèå ýòèõ ñîïðîòèâëåíèé çàòðà÷èâàåòñÿ ÷àñòü ýíåðãèè, êîòîðîé îáëàäàåò äâèæóùèéñÿ ïîòîê æèäêîñòè. Ñîïðîòèâëåíèÿ îáóñëîâëåíû ñèëàìè òðåíèÿ äâèæóùåãîñÿ ïîòîêà î ñòåíêè êàíàëà è âîçðàñòàíèåì âíóòðåííåãî òðåíèÿ â ïîòîêå ïðè ïîÿâëåíèè íà åãî ïóòè ðàçëè÷íûõ ïðåïÿòñòâèé. Äëÿ ïðåîäîëåíèÿ ñîïðîòèâëåíèé äâèæóùèéñÿ ïîòîê äîëæåí îáëàäàòü îïðåäåëåííûì èçáûòî÷íûì íàïîðîì, êîòîðûé ïî ìåðå ïðîäâèæåíèÿ ïî òðàêòó áóäåò ïàäàòü.

Òàêèì îáðàçîì, ïðè âûáîðå ãàçîâîçäóøíîãî òðàêòà êîòåëüíîé óñòàíîâêè ñåðüåçíîå âíèìàíèå äîëæíî óäåëÿòüñÿ ðàöèîíàëüíîé êîìïîíîâêå è òðàññèðîâêå ãàçîâîçäóõîïðîâîäîâ. Ñõåìà ãàçîâîãî è âîçäóøíîãî òðàêòà äîëæíà áûòü ïðîñòîé è ñïîñîáñòâîâàòü ïîâûøåíèþ íàäåæíîñòè è ýêîíîìè÷íîñòè ðàáîòû óñòàíîâêè.  ñâÿçè ñ ýòèì äàæå â óñòàíîâêàõ ìàëîé ìîùíîñòè ðåêîìåíäóåòñÿ ïðèìåíÿòü èíäèâèäóàëüíóþ êîìïîíîâêó õâîñòîâûõ ïîâåðõíîñòåé íàãðåâà, çîëîóëîâèòåëåé è òÿãîäóòüåâûõ óñòðîéñòâ áåç îòâîäíûõ ãàçîõîäîâ è ñîåäèíèòåëüíûõ êîëëåêòîðîâ.

Ñõåìà è ðàñïîëîæåíèå ãàçîâîçäóõîïðîâîäîâ äîëæíû âûáèðàòüñÿ òàê, ÷òîáû ñîïðîòèâëåíèå òðàêòà áûëî ìèíèìàëüíûì ïðè îïòèìàëüíûõ ñêîðîñòÿõ ïîòîêà. Êàê ïðåèìóùåñòâåííûå íà ïðîòÿæåííûõ ïðÿìûõ ó÷àñòêàõ ðåêîìåíäóþòñÿ ãàçîâîçäóõîïðîâîäû êðóãëîãî ñå÷åíèÿ, òàê êàê íà èõ èçãîòîâëåíèå ðàñõîäóåòñÿ ìåíüøå ìåòàëëà è èçîëÿöèè ïî ñðàâíåíèþ ñ ãàçîâîçäóõîïðîâîäàìè êâàäðàòíîãî, è îñîáåííî ïðÿìîóãîëüíîãî, ñå÷åíèÿ. Ãàçîõîäû ïàðîâûõ è âîäîãðåéíûõ êîòëîâ, ðàáîòàþùèõ íà âçðûâîîïàñíûõ òîïëèâàõ (òîðô, ìàçóò, ïðèðîäíûé ãàç), íå äîëæíû èìåòü ó÷àñòêîâ, â êîòîðûõ âîçìîæíû îòëîæåíèÿ íåñãîðåâøèõ ÷àñòèö èëè ñàæè, à òàêæå çàñòîéíûõ, ïëîõî âåíòèëèðóåìûõ çîí. Òàêèìè ó÷àñòêàìè ÷àùå âñåãî ÿâëÿþòñÿ ñîåäèíèòåëüíûå êîðîáà è ïåðåìû÷êè, ëåæàùèå âíå îñíîâíîãî ïîòîêà. Ïðè óñòðîéñòâå îáõîäíûõ ãàçîõîäîâ, íàïðàâëÿþùèõ ïðîäóêòû ñãîðàíèÿ ìèìî ïîâåðõíîñòè íàãðåâà, çîëîóëîâèòåëÿ èëè îñîáåííî äûìîñîñà, ðåêîìåíäóåòñÿ ïîñëåäîâàòåëüíàÿ óñòàíîâêà äâóõ ïëîòíûõ øèáåðîâ íà ïðÿìûõ ó÷àñòêàõ ñ âîçìîæíî ìåíüøåé ñêîðîñòüþ ïîòîêà.

 ìåñòàõ ðåçêèõ ïîâîðîòîâ ïîòîêà äëÿ ÷àñòè÷íîãî óëàâëèâàíèÿ çîëû èíîãäà óñòðàèâàþò áóíêåðà (íàïðèìåð, ïîä õâîñòîâûìè ïîâåðõíîñòÿìè íàãðåâà). Îäíàêî ýòî ïðèâîäèò ê óñëîæíåíèþ óñëîâèé ýêñïëóàòàöèè è íå îáåñïå÷èâàåò ýôôåêòèâíîãî óëàâëèâàíèÿ ëåòó÷åé çîëû. Ïîýòîìó óñòàíîâêà áóíêåðîâ ïîä ðåçêèìè ïîâîðîòàìè íå ðåêîìåíäóåòñÿ.

Öåëüþ àýðîäèíàìè÷åñêîãî ðàñ÷¸òà êîòåëüíîé óñòàíîâêè ÿâëÿåòñÿ âûáîð íåîáõîäèìûõ òÿãîäóòüåâûõ ìàøèí íà îñíîâå îïðåäåëåíèÿ òÿãîâîé è äóòüåâîé ñèñòåì è ïåðåïàäà äàâëåíèé â ãàçîâîì òðàêòå. Ðàñ÷åò ñîïðîòèâëåíèé ãàçîâîãî òðàêòà ïàðîâûõ êîòëîâ ïðîèçâîäèòñÿ â ñîîòâåòñòâèè ñ íîðìàòèâíûì ìåòîäîì, ðàçðàáîòàííûì ÖÊÒÈ («Àýðîäèíàìè÷åñêèé ðàñ÷åò êîòåëüíûõ óñòàíîâîê», èçä. 3-å, Ë.: Ýíåðãèÿ, 1977/1961).

Ðàñ÷åò, âûïîëíåííûé íèæå, ó÷èòûâàåò ñîïðîòèâëåíèÿ êîíâåêòèâíîãî ïó÷êà òðóá, ìåñòíûå ñîïðîòèâëåíèÿ ïðè äâèæåíèè ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ, ñîïðîòèâëåíèå âîäÿíîãî ýêîíîìàéçåðà. Ñîïðîòèâëåíèÿ ãàçîõîäîâ, äûìîâîé òðóáû, ïîäâîäîâ ê äûìîñîñó è äðóãèõ ìåñòíûõ ñîïðîòèâëåíèé, à òàêæå ñàìîòÿãó äûìîâîé òðóáû äàííûé ðàñ÷åò íå ó÷èòûâàåò, â ñâÿçè ñ îòñóòñòâèåì èñõîäíûõ äàííûõ ïî êîìïîíîâêå êîòåëüíîé à òàêæå ñâåäåíèé î ýêîëîãè÷åñêèõ óñëîâèÿõ ìåñòà ðàçìåùåíèÿ êîòåëüíîé.


Òàáëèöà 8.1 - àýðîäèíàìè÷åñêèé ðàñ÷åò êîòåëüíîãî àãðåãàòà

Îïðåäåëÿåìàÿ âåëè÷èíàÎáîçíà÷åíèåÐàçìåðíîñòüÈñòî÷íèê îïðåäåëåíèÿÐàñ÷¸ò123451. Ñîïðîòèâëåíèå ïîïåðå÷íî îìûâàåìûõ ïó÷êîâ ãëàäêèõ è ðåáðèñòûõ òðóáÏà1.1 Ñîïðîòèâëåíèå ïîïåðå÷íî îìûâàåìûõ ïó÷êîâ ãëàäêèõ òðóá 1-ãî êîíâåêòèâíîãî ïó÷êàÏàÐàñ÷¸òíàÿ ñêîðîñòü ãàçîâÑðåäíÿÿ òåìïåðàòóðà ãàçà â 1-îì êîíâåêòèâíîì ïó÷êåÊîýôôèöèåíò ñîïðîòèâëåíèÿ ãëàäêîòðóáíîãî êîðèäîðíîãî ïó÷êà-Êîýôôèöèåíò ñîïðîòèâëåíèÿ, îòíåñ¸ííûé ê îäíîìó ðÿäó ïó÷êà-Ïî ãðàôèêó 5 [4]Ïîïðàâî÷íûé êîýôôèöèåíòÑRe-Ïî ãðàôèêó 5 â çàâèñèìîñòè îò[4]ÑRe =1,08Ïîïðàâî÷íûé êîýôôèöèåíòÑS-Ïî ãðàôèêó 5 â çàâèñèìîñòè îò [4]ÑS =0,47×èñëî ðÿäîâ òðóá ïî ãëóáèíå ïó÷êà-Ïî ÷åðòåæó êîòåëüíîãî àãðåãàòàÏëîòíîñòü ïðîòåêàþùåé ñðåäûÊîýôôèöèåíò 1.2 Ñîïðîòèâëåíèå ïîïåðå÷íî îìûâàåìûõ ïó÷êîâ ðåáðèñòûõ òðóá âîäÿíîãî ýêîíîìàéçåðàÏàÏîïðàâêà íà ýêâ äèàìåòð ñæàòîãî ïîïåðå÷íîãî ñå÷åíèÿ ïó÷êà-Ïî ãðàôèêó 7 â çàâèñèìîñòè îò [4]Ïîïðàâêà íà äëèíó òðóá-Ïî ãðàôèêó 7 â çàâèñèìîñòè îò [4]Ïîïðàâêà íà êîýôôèöèåíò -Ïî ãðàôèêó 7 â çàâèñèìîñòè îò [4]Ïîïðàâêà íà ÷èñëî ðÿäîâ òðóá-Ïðè , ïðèíèìàåòñÿ ðàâíîé 1[4]×èñëî ðÿäîâ òðóá ïî ãëóáèíå ïó÷êà- íàøåì ñëó÷àå Ñîïðîòèâëåíèå îäíîãî ðÿäà êîðèäîðíîãî ïó÷êà òðóá ïî ãðàôèêóÏàÏî ãðàôèêó â çàâèñèìîñòè îò = 12,59 ì/ñ è = 223,0 îÑÐàñ÷¸òíàÿ ñêîðîñòü ãàçîâÑðåäíÿÿ òåìïåðàòóðà ãàçà â âîäÿíîì ýêîíîìàéçåðå2. Ìåñòíûå ñîïðîòèâëåíÏà2.1 Ñîïðîòèâëåíèå 1-ãî ïîâîðîòà ÏàÐàñ÷¸òíàÿ ñêîðîñòü ãàçîâÊîýôôèöèåíò ìåñòíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ -Ïðèíèìàåòñÿ â çàâèñèìîñòè îò óãëà ïîâîðîòà, â äàííîì ñëó÷àå 90 Ïëîòíîñòü ïðîòåêàþùåé ñðåäû2.2 Ñîïðîòèâëåíèå 2-ãî ïîâîðîòàÏàÐàñ÷¸òíàÿ ñêîðîñòü ãàçîâÊîýôôèöèåíò ìåñòíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ -Ïðèíèìàåòñÿ â çàâèñèìîñòè îò óãëà ïîâîðîòà, â äàííîì ñëó÷àå 90Ïëîòíîñòü ïðîòåêàþùåé ñðåäûÊîýôôèöèåíò ñíèæåíèÿ æèâîãî ñå÷åíèÿÏðèíèìàåòñÿ íà îñíîâå êîíñòðóêöèè êîòëà2.3 Ñîïðîòèâëåíèå 3-ãî ïîâîðîòàÏàÐàñ÷¸òíàÿ ñêîðîñòü ãàçîâÊîýôôèöèåíò ìåñòíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ -Ïðèíèìàåòñÿ â çàâèñèìîñòè îò óãëà ïîâîðîòà, â äàííîì ñëó÷àå 90Ïëîòíîñòü ïðîòåêàþùåé ñðåäûÊîýôôèöèåíò ñíèæåíèÿ æèâîãî ñå÷åíèÿÏðèíèìàåòñÿ íà îñíîâå êîíñòðóêöèè êîòëà2.4 Ñîïðîòèâëåíèå 4-ãî ïîâîðîòàÏàÐàñ÷¸òíàÿ ñêîðîñòü ãàçîâÊîýôôèöèåíò ìåñòíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ -Ïðèíèìàåòñÿ â çàâèñèìîñòè îò óãëà ïîâîðîòà, â äàííîì ñëó÷àå 90Ïëîòíîñòü ïðîòåêàþùåé ñðåäû2.5 Ñîïðîòèâëåíèå 5-ãî ïîâîðîòàÏàÐàñ÷¸òíàÿ ñêîðîñòü ãàçîâÊîýôôèöèåíò ìåñòíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ -Ïðèíèìàåòñÿ â çàâèñèìîñòè îò óãëà ïîâîðîòà, â äàííîì ñëó÷àå 90Ïëîòíîñòü ïðîòåêàþùåé ñðåäû3. Ðàçðåæåíèå â òîïêåÏàÏðèíèìàåì îò 20 äî 40 Ïà [4]

. ÂÛÁÎÐ ÒßÃÎÄÓÒÜÅÂÛÕ ÓÑÒÐÎÉÑÒÂ


Ïîäáîð òÿãîäóòüåâûõ óñòðîéñòâ

Âûáîð òÿãîäóòüåâûõ óñòðîéñòâ îñóùåñòâëÿåì â çàâèñèìîñòè îò âèäà êîòëà, â íàøåì ñëó÷àå ÄÅ 4-14ÃÌ (òàáë.8.22 [2]):


Òàáëèöà 9.1 - Êîìïëåêòàöèÿ âñïîìîãàòåëüíîãî îáîðóäîâàíèÿ

Íàèìåíîâàíèå îáîðóäîâàíèÿÌàðêàÒèï ýëåêòðîäâèãàòåëÿ (ìîùíîñòü)ÄûìîñîñÄÍ-94À-160S-6 (11 êÂò)Âåíòèëÿòîð*ÂÄÍ-84À-160S-6 (11 êÂò)* - Êîìïëåêòàöèÿ ïî óìîë÷àíèþ (â äàííîì ïðîåêòå âåíòèëÿòîð íå ïîäáèðàåòñÿ)


Õàðàêòåðèñòèêè âñïîìîãàòåëüíîãî îáîðóäîâàíèÿ ïðåäñòàâëåíû â òàáëèöå 9.2 (òàáë.14.1, 14.4 [2]):


Òàáëèöà 9.2 - Õàðàêòåðèñòèêè âñïîìîãàòåëüíîãî îáîðóäîâàíèÿ

ÌàðêàÏðîèçâîäè-òåëüíîñòü, ì3/÷àñÍàïîð, êÏàÊÏÄ, %Ìàñà áåç ýä., êãÌàðêà ýä, ìàùíîñòüÈçãîòîâèòåëüÄÍ-914 6501,78835364À-160S-6 (11 êÂò)Áèéñêèé ÊÇÂÄÍ-810 2002,19834174À-160S-6 (11 êÂò)Áèéñêèé ÊÇ

Íåîáõîäèìî îòìåòèòü, ÷òî âûáîð òÿãîäóòüåâûõ ìàøèí îêàçûâàåò ñóùåñòâåííîå âëèÿíèå íà ìîùíîñòü è ýêîíîìè÷íîñòü ðàáîòû êîòåëüíîé óñòàíîâêè. Óâåëè÷åíèå ñîïðîòèâëåíèÿ ãàçîâîãî èëè âîçäóøíîãî òðàêòà ïî ñðàâíåíèþ ñ ðàñ÷åòíûìè çíà÷åíèÿìè ïðèâîäèò ê ñíèæåíèþ ïðîèçâîäèòåëüíîñòè òÿãîäóòüåâûõ ìàøèí, ò.å. ê íåäîñòàòêó òÿãè èëè âîçäóõà è óìåíüøåíèþ ìîùíîñòè ïàðîâîãî èëè âîäîãðåéíîãî êîòëà, èëè íàîáîðîò - ê çàâûøåíèþ ýëåêòðè÷åñêîé ìîùíîñòè óñòàíîâëåííîãî îáîðóäîâàíèÿ, ÷òî âåäåò ê ïåðåðàñõîäó ýëåêòðîýíåðãèè íà êîòåëüíîé â öåëîì.

Òàêèì îáðàçîì, ñëåäóåò ïðîâåðèòü ñîïîñòàâèìîñòü âûáðàííîãî îáîðóäîâàíèÿ (äûìîñîñà) ñ ðåàëüíûìè íàïîðíûìè è ðàñõîäíûìè õàðàêòåðèñòêàìè.

Ïîâåðî÷íûé ðàñ÷åò òÿãîäóòüåâûõ óñòðîéñòâ

Ïðîèçâîäèòåëüíîñòüþ äûìîñîñà íàçûâàþò îáúåì ïåðåìåùàåìûõ ìàøèíîé ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ â åäèíèöó âðåìåíè. Íåîáõîäèìàÿ ðàñ÷åòíàÿ ïðîèçâîäèòåëüíîñòü äûìîñîñà îïðåäåëÿåòñÿ ñ ó÷åòîì óñëîâèé âñàñûâàíèÿ, ò. å. èçáûòî÷íîãî äàâëåíèÿ è òåìïåðàòóðû ïåðåä ìàøèíîé, è ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé äåéñòâèòåëüíûå îáúåìû ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ èëè âîçäóõà, êîòîðûå äîëæåí ïåðåìåùàòü äûìîñîñ.

. Ðàñ÷åòíàÿ ïðîèçâîäèòåëüíîñòü (ì3/÷):


Qp = â1×V×,

ãäå V = Bp×× - ðàñõîä ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ


â1 - êîýôôèöèåíò çàïàñà ïî ïðîèçâîäèòåëüíîñòè (ïðèíèìàåì â1 =1,05)á - áàðîìåòðè÷åñêîå äàâëåíèå â ìåñòå óñòàíîâêè ìàøèíû.

 íàøåì ñëó÷àå: Qp =1.05×0.0771×12,96×××3600=5354 ì3/÷;

. Ðàñ÷åòíîå ïîëíîå äàâëåíèå, êîòîðîå äîëæåí ñîçäàâàòü äûìîñîñ, îïðåäåëÿåòñÿ ïî ôîðìóëå


Hp= â2×ÄHï,


Hp=1.1×348,8=383,7 Ïà

ãäå â2 - êîýôôèöèåíò çàïàñà ïî íàïîðó (ïðèíèìàåì â2 =1,1)

ÄHï, - äîëæíî òàêæå ó÷èòûâàòü ñàìîòÿãó äûìîâîé òðóáû à òàêæå äîïîëíèòåëüíûå ñîïðîòèâëåíèÿ íà òðåíèÿ ãàçîâ ïðè ïðîõîæäåíèè ãàçîâîãî òðàêòà è äûìîâîé òðóáû (ïðåäïîëàãàåì, ÷òî ýòè âåëè÷èíû ñàìîêîìïåíñèðóþò äðóã äðóãà)

.  ñâÿçè ñ òåì ÷òî íàïîðíûå õàðàêòåðèñòèêè ìàøèí, ïðèâîäèìûå â êàòàëîãàõ, ñîñòàâëåíû äëÿ ðàáîòû íà âîçäóõå ïðè àáñîëþòíîì äàâëåíèè 101080 Ïà, íåîáõîäèìî ïîëíîå ðàñ÷åòíîå äàâëåíèå ïðèâåñòè ê óñëîâèÿì, óêàçàííûì â êàòàëîãå, ïî ôîðìóëå:


=534,5 Ïà.


ãäå ñ0 - ïëîòíîñòü ïåðåìåùàåìûõ ãàçîâ;

t - òåìïåðàòóðà ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ ïåðåä ìàøèíîé, °Ñ;

tõàð - òåìïåðàòóðà, äëÿ êîòîðîé ñîñòàâëåíà ïðèâåäåííàÿ â êàòàëîãå íàïîðíàÿ õàðàêòåðèñòèêà.

4. Âûáîð äûìîñîñà ñëåäóåò ïðîèçâîäèòü òàê, ÷òîáû òî÷êà ñ ïàðàìåòðàìè Qp è ðàñïîëàãàëàñü íà íàïîðíîé õàðàêòåðèñòèêå, ïðèâåäåííîé â êàòàëîãå, â çîíå ÊÏÄ íå ìåíüøå 90 % ìàêñèìàëüíîãî çíà÷åíèÿ.

. Ìîùíîñòü (êÂò), ïîòðåáëÿåìàÿ äûìîñîñîì îïðåäåëÿåòñÿ ïî ôîðìóëå



ãäå çý - ÊÏÄ ìàøèíû â ðàáî÷åé òî÷êå, îïðåäåëÿåìûé ïî íàïîðíîé õàðàêòåðèñòèêå, ïðèâåäåííîé â êàòàëîãå, % .

. Ðàñ÷åòíàÿ ìîùíîñòü ýëåêòðîäâèãàòåëÿ (êÂò) îïðåäåëÿåòñÿ ïî ïîòðåáëÿåìîé ìîùíîñòè ñ êîýôôèöèåíòîì çàïàñà âç = 1,05:


Näâ = N×âç=1,2 ×1,05=1,3 êÂò


Ýëåêòðîäâèãàòåëü âûáèðàåòñÿ ïî ìîùíîñòè Näâ èç ïåðå÷íÿ äâèãàòåëåé, ðåêîìåíäîâàííûõ çàâîäîì èçãîòîâèòåëåì.

Ðàñ÷åòû ïîêàçûâàþò, ÷òî ïîäîáðàííîå ðàíåå îáîðóäîâàíèå ïî ýëåêòðè÷åñêîé ìîùíîñòè íà ïîðÿäîê ïðåâûøàåò òðåáóåìûå ïàðàìåòðû. Òàêîå îáîðóäîâàíèå â ïåðâîì ïðèáëèæåíèè íåýôôåêòèâíî áåç ïðèìåíåíèÿ ÷àñòîòíî-ðåãóëèðóåìîãî ïðîâîäà äûìîñîñà. Îäíàêî çàòðàòû íà âíåäðåíèå ÷àñòîòíîãî ðåãóëèðîâàíèÿ ìîãóò áûòü íåñîïîñòàâèìî áîëüøèìè, ÷åì ýôôåêò ïîëó÷åííûé çà ñ÷åò ýêîíîìèè ýëåêòðîýíåðãèè. Òàêèì îáðàçîì, ïðè âûáîðå îáîðóäîâàíèÿ, ñëåäóåò âûïîëíÿòü ïðîâåðêó è ýêîíîìè÷åñêîé ýôôåêòèâíîñòè âìåíåííûõ çàòðàò.


11. ÂÛÁÎÐ ÏÈÒÀÒÅËÜÍÛÕ ÍÀÑÎÑÎÂ


Ïèòàòåëüíûå óñòðîéñòâà ÿâëÿþòñÿ îòâåòñòâåííûìè ýëåìåíòàìè êîòåëüíîé óñòàíîâêè, îáåñïå÷èâàÿ áåçîïàñíîñòü åå ýêñïëóàòàöèè. Ïðàâèëà Ãîñïðîìíàäçîðà ïðåäúÿâëÿþò ðÿä òðåáîâàíèé ê ïèòàòåëüíûì óñòðîéñòâàì.

Ïèòàòåëüíûå óñòðîéñòâà äîëæíû èìåòü ïàñïîðò çàâîäà èçãîòîâèòåëÿ è îáåñïå÷èâàòü íåîáõîäèìûé ðàñõîä ïèòàòåëüíîé âîäû ïðè äàâëåíèè, ñîîòâåòñòâóþùåì ïîëíîìó îòêðûòèþ ðàá. ïðåäîõðàíèòåëüíûõ êëàïàíîâ, óñòàíîâëåííûõ íà ïàðîâîì êîòëå. Ïîäà÷à âîäû â ïàðîâûå êîòëû, ðàáîòàþùèå ïðè ðàçëè÷íîì äàâëåíèè (ðàçíèöà â ðàá. äàâëåíèÿõ áîëåå 15 %), äîëæíà îñóùåñòâëÿòüñÿ îò ðàçëè÷íûõ ïèòàòåëüíûõ óñòðîéñòâ.

Ïèòàòåëüíûå íàñîñû âûáèðàþòñÿ ïî ïðîèçâîäèòåëüíîñòè è ïîëíîìó íàïîðó.  ñîîòâåòñòâèè ñî ÑÍèÏ II-35-76 ïðè îïðåäåëåíèè ïðîèçâîäèòåëüíîñòè ïèòàòåëüíûõ íàñîñîâ ñëåäóåò ó÷èòûâàòü ðàñõîä íà ïèòàíèå âñåõ ðàáî÷èõ ïàðîâûõ êîòëîâ, íà íåïðåðûâíóþ ïðîäóâêó, íà ïàðîîõëàäèòåëè, ÐÎÓ è îõëàäèòåëüíûå óñòàíîâêè. Ïðè ýòîì ÷èñëî è ïðîèçâîäèòåëüíîñòü ïèòàòåëüíûõ íàñîñîâ âûáèðàþòñÿ ñ òàêèì ðàñ÷åòîì, ÷òîáû â ñëó÷àå îñòàíîâêè íàèáîëüøåãî ïî ïðîèçâîäèòåëüíîñòè íàñîñà îñòàâøèåñÿ îáåñïå÷èëè ïîäà÷ó âîäû â óêàçàííûõ âûøå êîëè÷åñòâàõ.

Ñóììàðíàÿ ïðîèçâîäèòåëüíîñòü îñíîâíûõ íàñîñîâ äîëæíà áûòü íå ìåíåå 110 % äëÿ âñåõ ðàáî÷èõ êîòëîâ (áåç ó÷åòà ðåçåðâíîãî êîòëà) ïðè èõ íîìèíàëüíîé ïàðîïðîèçâîäèòåëüíîñòè ñ ó÷åòîì ïðîäóâêè êîòëîâ è ïîäà÷è âîäû â ÐÎÓ, ïàðîîõëàäèòåëè è îõëàäèòåëüíûå óñòàíîâêè. Ñóììàðíàÿ ïðîèçâîäèòåëüíîñòü ðåçåðâíûõ íàñîñîâ äîëæíà îáåñïå÷èâàòü 50 % íîìèíàëüíîé ïðîèçâîäèòåëüíîñòè âñåõ ðàáî÷èõ êîòëîâ ñ ó÷åòîì ïðîäóâêè, ðàñõîäà âîäû íà ÐÎÓ è ïàðîîõëàäèòåëè.

Äëÿ ïèòàíèÿ êîòëîâ ñ äàâëåíèåì ïàðà áîëåå 0,17 ÌÏà ñëåäóåò ïðåäóñìàòðèâàòü íàñîñû ñ ïàðîâûì ïðèâîäîì (ïîðøíåâûå áåññìàçî÷íûå èëè òóðáîíàñîñû) ñ èñïîëüçîâàíèåì îòðàáîòàííîãî ïàðà, à ðåçåðâíûé íàñîñ - ñ ýëåêòðîïðèâîäîì.

Ïðè íåâîçìîæíîñòè èñïîëüçîâàíèÿ îòðàáîòàííîãî ïàðà îò íàñîñîâ ñ ïàðîâûì ïðèâîäîì ñëåäóåò ïðåäóñìàòðèâàòü:

íàñîñû òîëüêî ñ ýëåêòðîïðèâîäîì - ïðè äâóõ íåçàâèñèìûõ èñòî÷íèêàõ ïèòàíèÿ ýëåêòðîýíåðãèåé;

íàñîñû ñ ýëåêòðè÷åñêèì è ïàðîâûì ïðèâîäîì - ïðè îäíîì èñòî÷íèêå ïèòàíèÿ ýëåêòðîýíåðãèåé.

. Ðàñ÷åòíûé íàïîð ïèòàòåëüíîãî íàñîñà (Ïà) îïðåäåëÿåòñÿ ïî ôîðìóëå


Píàñ=1,1×[pê×(1+Äp)+pýê+pï.â.ä.++pñ.â-


pä=1.1×[1200×(1+0,05)+170+0+200+10 +98-0]=1724,8 êÏà <=> 175,8 ì. âîä. ñò.

ãäå ðê - èçáûòî÷íîå äàâëåíèå â áàðàáàíå êîòëà, êÏà;

Äð - çàïàñ äàâëåíèÿ íà îòêðûòèå ïðåäîõðàíèòåëüíûõ êëàïàíîâ, ïðèíèìàåòñÿ ðàâíûì 5 % íîìèíàëüíîãî äàâëåíèÿ â áàðàáàíå êîòëà, Ïà;

pýê - ñîïðîòèâëåíèå âîäÿíîãî ýêîíîìàéçåðà, ïðè ó÷åáíûõ ðàñ÷åòàõ ïðèíèìàåòñÿ ðàâíûì 150-200 êÏà;

pï.â.ä - ñîïðîòèâëåíèå ðåãåíåðàòèâíûõ ïîäîãðåâàòåëåé âûñîêîãî äàâëåíèÿ, ïðè ó÷åáíûõ ðàñ÷åòàõ ïðèíèìàåòñÿ ðàâíûì 80 êÏà;

- ñîïðîòèâëåíèå ïèòàòåëüíûõ òðóáîïðîâîäîâ îò íàñîñà äî êîòëà ñ ó÷åòîì ñîïðîòèâëåíèÿ àâò. ðåãóëÿòîðîâ ïèòàíèÿ êîòëà, ïðèíèìàåòñÿ ðàâíûì 200 êÏà;

- ñîïðîòèâëåíèå âñàñûâàþùèõ òðóáîïðîâîäîâ, ïðè ó÷åáíûõ ðàñ÷åòàõ ïðèíèìàåòñÿ ðàâíûì 10 êÏà;

pñ.â - äàâëåíèå, ñîçäàâàåìîå ñòîëáîì âîäû, ðàâíûì ïî âûñîòå ðàññòîÿíèþ ìåæäó îñüþ áàðàáàíà êîòëà è îñüþ äåàýðàòîðà (ïðèíèìàåì âûñîòó - 10 ì.), Ïà;

pä - äàâëåíèå â äåàýðàòîðå (ïðèíèìàåì äåàýðàòîð àòìîñôåðíîãî òèïà), Ïà;

,1 - êîýôôèöèåíò çàïàñà.

. Ïèòàòåëüíûé íàñîñ âñåãäà äîëæåí áûòü ðàñïîëîæåí íèæå ïèòàòåëüíîãî áàêà äåàýðàòîðà.

Ìèíèìàëüíûé óðîâåíü âîäû â ïèòàòåëüíîì áàêå ïî îòíîøåíèþ ê îñè ïèòàòåëüíîãî íàñîñà (ì) îïðåäåëÿåòñÿ ïî ôîðìóëå


Hìèí=hâõ+hâñ-pí+pä=100+10-8+0=102 êÏà <=> 10,4 ì. âîä. ñò.


ãäå hâõ - íåîáõîäèìîå äàâëåíèå âî âõîäíîì ïàòðóáêå íàñîñà, âêëþ÷àÿ ñêîðîñòíîé íàïîð, êÏà; ïðèíèìàåòñÿ ðàâíûì 100 êÏà;

hâñ - ñîïðîòèâëåíèå âñàñûâàþùèõ òðóáîïðîâîäîâ, ïðèíèìàåòñÿ ðàâíûì 10 êÏà;

pí - äàâëåíèå íàñûùåííûõ ïàðîâ âîäû, ñîîòâåòñòâóþùåå åå òåìïåðàòóðå âî âñàñûâàþùåì ïàòðóáêå íàñîñà, îïðåäåëÿåòñÿ ïî òàáëèöàì âîäû è âîäÿíîãî ïàðîâ, êÏà;

pä - èçáûòî÷íîå äàâëåíèå, ïîä êîòîðûì âîäà íàõîäèòñÿ â äåàýðàòîðå, êÏà.

. Âûáîð ïèòàòåëüíûõ íàñîñîâ ïðîèçâîäèòñÿ ïî ïðîèçâîäèòåëüíîñòè è ïîëíîìó íàïîðó, êîòîðûå ïðèâåäåíû â âèäå íàïîðíûõ õàðàêòåðèñòèê â êàòàëîãàõ çàâîäîâ-èçãîòîâèòåëåé.

Ìîùíîñòü, ïîòðåáëÿåìàÿ öåíòðîáåæíûì íàñîñîì, êÂò,


N===3,0 êÂò;


ãäå Q - ïðîèçâîäèòåëüíîñòü íàñîñà, ì3/÷;

Hp - ïîëíûé íàïîð, Ïà;

çí - ÊÏÄ íàñîñà ïî ïîëíîìó íàïîðó, áåðåòñÿ èç íàïîðíîé õàðàêòåðèñòèêè, ïðèâåäåííîé â êàòàëîãå äëÿ ðàáî÷åãî ðåæèìà íàñîñà, äîëè;

çäâ - ÊÏÄ ýëåêòðîäâèãàòåëÿ, äîëè.

Èç ðàçëè÷íûõ òèïîâ íàñîñîâ, ïîäõîäÿùèõ ïî ïðîèçâîäèòåëüíîñòè è íàïîðó â ðàáî÷åé òî÷êå, ñëåäóåò âûáðàòü òàêîé, ÊÏÄ êîòîðîãî íå ìåíåå 90 % ìàêñèìàëüíîãî ÊÏÄ, ïðèâåäåííîãî â êàòàëîãå.

Èç ïðåäëîæåííûõ â ëèòåðàòóðå [2] ïîäõîäÿùåãî îäíîâðåìåííî ïî ïðîèçâîäèòåëüíîñòè è íàïîðó íàñîñà ïîäîáðàòü íå ïðåäñòàâëÿåòñÿ âîçìîæíûì, ïîýòîìó íàñîñíîå îáîðóäîâàíèå ïîäîáðàíî èç äðóãèõ êàòàëîãîâ.

Ïðèåìëåìûå õàðàêòåðèñòèêè èìåþò íàñîñû öåíòðîáåæíûå ìíîãîñòóïåí÷àòûå ñåêöèîííûå.

Íàñîñû ïðèìåíÿþòñÿ íà íàñîñíûõ ñòàíöèÿõ ãîðîäñêîãî, ïðîìûøëåííîãî è ñåëüñêîãî âîäîñíàáæåíèÿ. Íàñîñû ïðåäíàçíà÷åíû äëÿ ïîäà÷è âîäû è äðóãèõ ÷èñòûõ æèäêîñòåé, àíàëîãè÷íûõ åé ïî âÿçêîñòè è õèìè÷åñêîé àêòèâíîñòè, ñ òåìïåðàòóðîé äî +45°Ñ (äëÿ ÖÍÑ) è äî +105°Ñ (äëÿ ÖÍÑÃ) ñ êîíöåíòðàöèåé òâåðäûõ âêëþ÷åíèé äî 0,1% è ðàçìåðîì òâåðäûõ ÷àñòèö äî 0,1-0,2 ìì. Íàñîñû ÖÍÑÊ ïðåäíàçíà÷åíû äëÿ ïåðåêà÷èâàíèÿ êèñëîòíîé æèäêîñòè, íàñîñû ÖÍÑÍ - äëÿ ïåðåêà÷èâàíèÿ îáâîäíåííîé ãàçîíàñûùåííîé è òîâàðíîé íåôòè. Íàñîñû òèïà ÖÍÑÊ 300-120...600 è ÖÍÑÊ 60-66...330 ïðåäíàçíà÷åíû äëÿ îòêà÷êè êèñëîòíûõ âîä íà âîäîîòëèâå óãîëüíûõ øàõò ñ ïîêàçàòåëåì ÐÍ ìåíüøå 6,5 (äëÿ íàñîñà ÖÍÑÊ 60-66...330 ÐÍ ìåíüøå 7), òåìïåðàòóðîé îò 1 äî 40°Ñ ñ ñîäåðæàíèåì ìåõàíè÷åñêèõ ïðèìåñåé íå áîëåå 0,2% ïî ìàññå, ðàçìåðîì òâåðäûõ ÷àñòèö íå áîëåå 0,2 ìì è ìèêðîòâåðäîñòüþ íå áîëåå 1,47 ÃÏà. Íàñîñû ÖÍÑÌ 38-44...220 è ÖÍÑÌ 60-66...330 ïðåäíàçíà÷åíû äëÿ ðàáîòû â ìàñëÿííîé ñèñòåìå òóðáîãåíåðàòîðîâ äëÿ ïîäà÷è ìàñëà â óïëîòíÿþùèå ïîäøèïíèêè íà ïåðèîä ïóñêà, îñòàíîâêè è ðàáîòû ãåíåðàòîðà. Íàñîñû ÖÍÑÌ 180-85...425 è ÖÍÑÌ 300-120...600 ïðåäíàçíà÷åíû äëÿ îïðåññîâêè ìàñëÿíîé ñèñòåìû ïàðîâûõ òóðáèí è äëÿ ïîäà÷è ìàñëà â ñèñòåìó ðåãóëèðîâàíèÿ ïðè ïóñêå è îñòàíîâêå òóðáèí. Äèàïàçîí ðàáî÷åé òåìïåðàòóðû ìàñëà äëÿ íàñîñîâ ÖÍÑÌ 38-44...220 è ÖÍÑÌ 60-66...330 îò 2 Ñ äî 60°Ñ. Ìàñëî â íàñîñ ïîäàåòñÿ â çàâèñèìîñòè îò åãî òåìïåðàòóðû ñ ïîäïîðîì äëÿ íàñîñîâ ÖÍÑÌ 38-44...220 è ÖÍÑÌ 60-66...330 îò 0,7 äî 0,15 êãñ/ñì2 è äëÿ íàñîñîâ ÖÍÑÌ 180-85...425 è ÖÍÑÌ 300-120...600 îò 0,5 äî 3 êãñ/ñì2.

Ïåðå÷åíü íàñîñîâ ïðèâåäåí â òàáëèöå 10.

Ïðèíèìàåì ê óñòàíîâêå íàñîñ ÖÍÑ(Ã) 13-175, N=18.5 êÂò, n=3000 1/ìèí

òåïëîâîé êîòåëüíûé àãðåãàò

Òàáëèöà 10 - íàñîñû öåíòðîáåæíûå ìíîãîñòóïåí÷àòûå ñåêöèîííûå

ÍàñîñÏîäà÷à, ì3/÷àñÍàïîð, ìÌîùíîñòü äâèãàòåëÿ, êÂò×àñòîòà âðàùåíèÿ, îá.ìèíÍàñîñ ÖÍÑ 105-147105147753000Íàñîñ ÖÍÑ 105-1961051961103000Íàñîñ ÖÍÑ 105-2451052451323000Íàñîñ ÖÍÑ 105-2941052941603000Íàñîñ ÖÍÑ 105-3431053431603000Íàñîñ ÖÍÑ 105-3921053922003000Íàñîñ ÖÍÑ 105-4411054412503000Íàñîñ ÖÍÑ 105-4901054902503000Íàñîñ ÖÍÑ 105-9810598753000Íàñîñ ÖÍÑ 180-1281801281101500Íàñîñ ÖÍÑ 180-1701801701321500Íàñîñ ÖÍÑ 180-2421802421601500Íàñîñ ÖÍÑ 180-2551802552001500Íàñîñ ÖÍÑ 180-2971802972501500Íàñîñ ÖÍÑ 180-3401803402501500Íàñîñ ÖÍÑ 180-3831803833151500Íàñîñ ÖÍÑ 180-4251804253151500Íàñîñ ÖÍÑ 180-8518085751500Íàñîñ ÖÍÑ 300-1203001201601500Íàñîñ ÖÍÑ 300-3603003605001500Íàñîñ ÖÍÑ 300-4203004205001500Íàñîñ ÖÍÑ 300-4803004806301500Íàñîñ ÖÍÑ 300-5403005408001500Íàñîñ ÖÍÑ 300-6003006008001500Íàñîñ ÖÍÑ(Ã) 13-10513105113000Íàñîñ ÖÍÑ(Ã) 13-14013140153000Íàñîñ ÖÍÑ(Ã) 13-1751317518.53000Íàñîñ ÖÍÑ(Ã) 13-24513245223000Íàñîñ ÖÍÑ(Ã) 13-28013280303000Íàñîñ ÖÍÑ(Ã) 13-31513315303000Íàñîñ ÖÍÑ(Ã) 13-35013450303000Íàñîñ ÖÍÑ(Ã) 13-701370113000Íàñîñ ÖÍÑ(Ã) 38-11038110223000Íàñîñ ÖÍÑ(Ã) 38-13238132303000Íàñîñ ÖÍÑ(Ã) 38-15438154303000Íàñîñ ÖÍÑ(Ã) 38-17638176303000Íàñîñ ÖÍÑ(Ã) 38-19838198453000Íàñîñ ÖÍÑ(Ã) 38-22038220453000Íàñîñ ÖÍÑ(Ã) 38-443844113000Íàñîñ ÖÍÑ(Ã) 38-663866153000Íàñîñ ÖÍÑ(Ã) 38-88388818.53000Íàñîñ ÖÍÑ(Ã) 60-13260132453000Íàñîñ ÖÍÑ(Ã) 60-16560165553000Íàñîñ ÖÍÑ(Ã) 60-19860198553000Íàñîñ ÖÍÑ(Ã) 60-23160231753000Íàñîñ ÖÍÑ(Ã) 60-26460264753000Íàñîñ ÖÍÑ(Ã) 60-29760297753000Íàñîñ ÖÍÑ(Ã) 60-330603301103000Íàñîñ ÖÍÑ(Ã) 60-66606618.53000Íàñîñ ÖÍÑ(Ã) 60-996099303000Íàñîñ ÖÍÑ300-1803001802501500Íàñîñ ÖÍÑ300-2403002403151500

ÇÀÊËÞ×ÅÍÈÅ


 äàííîé êóðñîâîé ðàáîòå ïðîâåäåí òåïëîâîé è àýðîäèíàìè÷åñêèé ðàñ÷åòû êîòåëüíîãî àãðåãàòà ÄÅ-4-14ÃÌ. ðàáîòàþùåãî íà ïðèðîäíîì ãàçå. Ðàñ÷åòíàÿ ïàðîïðîèçâîäèòåëüíîñòü - 3,9 ò/÷àñ, äàâëåíèå â áàðàáàíå - 1,2 ÌÏà.

 òåïëîâîì ðàñ÷åòå ïî çàäàííîìó ñîñòàâó è íåêîòîðûì õàðàêòåðèñòèêàì òîïëèâà, ïðîâåäåí ìàòåðèàëüíûé áàëàíñ ïðîöåññà ãîðåíèÿ, îïðåäåëåí ÊÏÄ ÊÀ, çêà=90,4% è ðàñõîä òîïëèâà Âð=0,0771 ì3/ñ.

Ïðè ðàñ÷åòå òîïî÷íîé êàìåðû, íàéäåíà äåéñòâèòåëüíàÿ òåìïåðàòóðà ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ íà âûõîäå èç òîïêè èò=1175?Ñ.

Ïðè ðàñ÷åòå êîíâåêòèâíîãî ïó÷êà îïðåäåëåíà äåéñòâèòåëüíàÿ òåìïåðàòóðà äûìîâûõ ãàçîâ ïîñëå ïîñëåäíåãî èêï=295?Ñ.

Ïîñëå êîíâåêòèâíîãî ïó÷êà óñòàíîâëåí âîäÿíîé ýêîíîìàéçåð òèïà ÝÏ-2-94 ñ òðóáàìè ñèñòåìû ÂÒÈ äëèíîé 2 ì è ñ îáùèì ÷èñëîì òðóá n=32 øò., òåìïåðàòóðà íà âûõîäå èç ýêîíîìàéçåðà - èýê=150?Ñ. Ïðè ýòîì âîäà ïîäîãðååòñÿ äî týê=137?Ñ. Ïî îêîí÷àíèè òåïëîâîãî ðàñ÷åòà êîòëà ñîñòàâëåíà íåâÿçêà òåïëîâîãî áàëàíñà (1,08%).

 àýðîäèíàìè÷åñêîì ðàñ÷¸òå êîòåëüíîé óñòàíîâêè ïîäîáðàíû íåîáõîäèìûå òÿãîäóòüåâûå ìàøèíû: äûìîñîñ ìàðêè ÄÍ-9 (14650 ì3/÷àñ, 1,78 êÏà) ñ ýëåêòðîäâèãàòåëåì 4À-160S-6 (11 êÂò).

Òàêæå ïðîâåäåí ãèäðàâëè÷åñêèé ðàñ÷åò êîòåëüíîé óñòàíîâêè, ïðè ýòîì ïîäîáðàí ïèòàòåëüíûé íàñîñ ÖÍÑ(Ã) 13-175, N=18.5 êÂò, n=3000 1/ìèí.


ÑÏÈÑÎÊ ÈÑÏÎËÜÇÓÅÌÛÕ ÈÑÒÎ×ÍÈÊÎÂ


1. Ìèãóöêèé Å.Ã. «Êîòåëüíûå óñòàíîâêè ïðîìûøëåííûõ ïðåäïðèÿòèé» Ìåòîäè÷åñêîå ïîñîáèå ê âûïîëíåíèþ êóðñîâîãî ïðîåêòà - Ì..:ÁÍÒÓ, 2007.

. Ðîääàòèñ Ê.Ô. «Ñïðàâî÷íèê ïî êîòåëüíûì óñòàíîâêàì ìàëîé ïðîèçâîäèòåëüíîñòè» - Ì.: Ýíåðãîàòîìèçäàò, 1989.

. «Òåïëîâîé ðàñ÷¸ò êîòåëüíûõ àãðåãàòîâ» (íîðìàòèâíûé ìåòîä) - Ì.: Ýíåðãèÿ, 1978.

. «Àýðîäèíàìè÷åñêèé ðàñ÷¸ò êîòåëüíûõ óñòàíîâîê» (íîðìàòèâíûé ìåòîä) / Ïîä ðåä. Ñ.È. Ìî÷àíà. - Ë.: Ýíåðãèÿ, 1977 (1961).

. Ðèâêèí Ñ.Ë., Àëåêñàíäðîâ À.À. «Òåðìîäèíàìè÷åñêèå ñâîéñòâà âîäû è âîäÿíîãî ïàðà» - Ë.: Ýíåðãèÿ, 1984.

. Á.Ì. Õðóñòàëåâ, Â.Í. Ðîìàíþê, À.Ï. Íåñåí÷óê, «Òåõíè÷åñêàÿ òåðìîäèíàìèêà», 2 ÷àñòè. - Ìí. «Òåõíîïðèíò», 2004.»

Ðàçìåùåíî íà Allbest.ru


Теги: Проектирование котельного агрегата ДЕ-4-14ГМ  Диплом  Физика
Просмотров: 38033
Найти в Wikkipedia статьи с фразой: Проектирование котельного агрегата ДЕ-4-14ГМ
Назад