Реконструкция котла - утилизатора КСТ-80 (стр. 16 из 24)
где
- наружный диаметр трубы, м; 
- коэффициент теплоотдачи от стенки трубы к изоляции, Вт/м2׺С. 
(22)где
- теплопроводность стенки трубы, Вт/м׺С; 
(23)где
- теплопроводность тепловой изоляции, Вт/м׺С; 
- диаметр тепловой изоляции, м.Величина
, связана уравнением теплоотдачи с заданной температурой наружной поверхности изоляции: 
(24)где
- температура наружной поверхности изоляции.Необходимое значение диаметра тепловой изоляции определяется из совместного решения уравнений (18) и (24).
2.5.1 Тепловой расчет наружного участка паропровода
Принимаем следующие исходные данные:
внутренний диаметр трубы - 351 мм;
наружный диаметр трубы - 377 мм;
коэффициент теплоотдачи от пара к стенке - 10 000 Вт/м2׺С;
коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности изоляции к окружающему воздуху - 20 Вт/м2׺С;
теплопроводность стенки стальной трубы - 58 Вт/м׺С.
в качестве изоляционного материала выбираем минеральную вату с коэффициентом теплопроводности - 0,08 Вт/м2׺С
температура пара - 280 ºС;
средняя температура наружного воздуха зимнего периода - -8 ºС
температура поверхности изоляции - 30 0 ºС.
Определяем необходимую толщину тепловой изоляции.
По формулам (19)-(23) определяем термическое сопротивление изолированного трубопровода:
м׺С/Вт; 
, м׺С/Вт; 
, м׺С/Вт;Суммарное термическое сопротивление трубопровода:
; 
; (25)Для нахождения диаметра тепловой изоляции решаем совместно уравнения (18) и (24):
; 
м. Тогда толщина изоляции 77 мм.Для эффективной работы тепловой изоляции необходимо, чтобы соблюдалось условие:
(26) 
(27) 
м.Условие (26) соблюдается.
Тогда термическое сопротивление паропровода согласно формуле (25) будет равно:
м׺С/Вт.Определяем падение температуры пара по длине наружного участка.
Коэффициент местных потерь теплоты
.Расход пара
кг/сек.Длина паропровода
м.Теплоемкость пара
кДж/кг׺С.Температура в конце участка будет равна:
(28) 
ºС.Падение температуры незначительное
ºС.2.5.2 Тепловой расчет внутреннего участка паропровода
Принимаем следующие исходные данные:
внутренний диаметр трубы - 351 мм;
наружный диаметр трубы - 377 мм;
коэффициент теплоотдачи от пара к стенке - 10000 Вт/м2׺С;
коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности изоляции к окружающему воздуху - 20 Вт/м2׺С;
теплопроводность стенки стальной трубы - 58 Вт/м׺С.
в качестве изоляционного материала выбираем минеральную вату с коэффициентом теплопроводности - 0,08 Вт/м2׺С
температура пара - 280 ºС;
средняя температура воздуха в помещении котельной - 30 ºС;
температура поверхности изоляции - 45 ºС.
Определяем необходимую толщину тепловой изоляции.
По формулам (19)-(23) определяем термическое сопротивление изолированного трубопровода:
м×ºС /Вт; 
м×ºС /Вт; 
м×ºС /Вт;Суммарное термическое сопротивление трубопровода:
; 
.Для нахождения диаметра тепловой изоляции решаем совместно уравнения (18) и (24):
; 
м. Тогда толщина изоляции 153 мм.Термическое сопротивление паропровода согласно формуле (25) будет равно:
м׺С/Вт.Определяем падение температуры пара по длине внутреннего участка.
Коэффициент местных потерь теплоты
.Расход пара
кг/сек.Длина паропровода
м.Теплоемкость пара
кДж/кг׺С.Температура в конце участка будет равна:
ºС.Падение температуры незначительное
ºС.Таким образом, гарантируется температура перегретого пара у потребителя - 279 ºС.
2.6 Расчет схемы электроснабжения
Электроснабжение оборудования котельной УСТК на сегодняшний день осуществляется от подстанции №20 «Т». При вводе в эксплуатацию электрогенераторов турбин, а также трансформаторов устанавливаемых на участке, питание электроприемников котельной УСТК, относящихся ко II-ой категории надежности электроснабжения, будет осуществляться независимо от комбинатовской системы электроснабжения, которая в настоящий момент осуществляется от ТЭЦ и ГПП-2. Кроме того, после внедрения мероприятий, предлагаемых в дипломном проекте, ввод от подстанции №20 «Т» выведется в резерв, что увеличит надежность электроснабжения участка.
2.6.1 Выбор и обоснование схемы электроснабжения участка котельной УСТК
Схемы электрических сетей должны обеспечивать надежное питание потребителей электроэнергии, быть удобными в эксплуатации. Поэтому, для решения электроснабжения участка котельной УСТК с вводом двух генераторов предлагается радиальная схема, характеризующаяся тем, что от источника питания (трансформаторной подстанции) отходят линии, питающие групповые распределительные пункты, от которых в свою очередь, отходят самостоятельные линии, питающие прочие электроприемники малой мощности. Данная схема, несмотря на высокую стоимость, обладает существенными достоинствами: простота в эксплуатации, высокая надежность (так, выход из строя одного из питающих кабелей, повлечет остановку лишь 1-го из котлов участка, которых на участке 4, что было бы невозможно при использовании ШМА или ШРА).
2.6.2 Расчет электрических нагрузок котельной УСТК
Расчет электрических нагрузок ведем методом упорядоченных диаграмм, с применением коэффициента расчетной нагрузки. Результаты расчет сведены в таблицу 23.
Порядок заполнения таблицы:
1. В первую графу записываем наименование групп электроприемников;
2. Во вторую графу записываем количество электроприемников и узлов питания;
3. В третью графу заносим минимальную и максимальную мощность электроприемников для групп и узлов питания. Паспортную мощность оборудования с повторно-кратковременным режимом работы, приводим к длительному режиму работы ПВ-100%:
- для кранов
;- для сварочных трансформаторов
;4. В четвертую графу заносим суммарную номинальную мощность электроприемника для групп и узла питания;
5. В пятую графу для узла питания заносим значение модуля сборки m, рассчитываемого по формуле: