При известных расходе сырой воды и температуре ее можно задаваясь значением температуры перед химводооочисткой, найти количество пара, расходуемого в теплообменнике сырой воды:
где t’’с.в., t’с.в – температуры сырой воды после и до подогревателя, 0С;
h’’, hк – энтальпии греющего пара и конденсата, Дж/кг.
Количество конденсата, поступающего из этого теплообменника, G'c.в=Dс.в.
Определяем. температуру воды из охладителя выпара в деаэратор:
°Cгде h’’вып - энтальпия выпара при р=0.12 МПа (1.2 кгс/см2), Дж/кг;
hк - энтальпия конденсата, Дж/кг
Тепловой баланс деаэратора:
Отсюда расход пара на деаэратор будет:
Если далее просуммировать полученный расход пара на деаэратор Dд с расходом пара на подогреватель сырой воды Dс.в., то полученная величина должна быть близка к принятым ранее 9% D. При этом расхождение не должно превышать 15%.
Просуммируем полученный расход пара на деаэратор Dд с расходом пара на подогреватель сырой воды Dс.в. и получим:
Dд +Dс.в=0,444 +0,067=0,511кг/с
Принятая ранее величина:
Dд +Dс.в=0,586 кг/с
И расхождение составляет:
7,228+0,067+0,444кг/с <4,44*2кг/с
7,739кг/с <8,88 кг/с
Средне-зимний режим.
Температура наружного воздуха для рассчитываемого режима при средней температуре отопительного сезона
°C.Определяется относительный расход теплоты на отопление и вентиляцию при выбранной температуре:
Температура прямой сетевой воды на выходе из подогревателей сетевой воды:
Температура обратной сетевой воды на входе в подогреватель сетей воды:
Расчетный отпуск теплоты на отопление и вентиляцию для данного режима:
ВтОбщий расход теплоты на отопление,вентиляцию, кондиционирование и горячее водоснабжение:
Требуемый расход пара для нагрева сетевой воды :
кг/сКоличество конденсата после подогревателей сетевой воды будет равно:
кг/сРасход сетевой воды натеплообменники определяется по формуле:
кг/сКоличество воды для подпитки тепловых сетей при потерях в них 1,5% составит:
кг/сИмея из задания расход пара на производство Dт, долю возврата конденсата
, находятколичество потерянного конденсата:
кг/сИ количество возвращаемого конденсата:
кг/сСуммарный расход пара на производство и теплоснабжение составит:
кг/сРасход пара на деаэрацию и подогрев сырой воды принимается предварительно
равным 9% D:
кг/сПотери пара внутри котельной принимаются равными 2% D:
кг/сТогда полное количество пара, вырабатываемого котельной составит:
кг/сИмея полное количество пара, производимого в котельной, сравнивают его с количеством пара, получаемого от выбранного числа котлоагрегатов; оно должно быть:
5,17 кг/с
4,44*2 кг/с5,17 кг/с
8,88 кг/сДалее следует взять из расчета водоподготовки величину продувки рпр, %, и найти
кг/сПри Gпр≥0,28 кг/с (1 т/ч) для использования теплоты, содержащейся в паре, кроме отбора пара, следует включить в схему теплообменник, использующий теплоту воды после расширителя для подогрева сырой воды перед водоподготовкой.
Количество пара, которое можно получить из расширителя, находят из баланса теплоты:
кг/сКоличество воды, уходящей из расширителя, будет:
кг/сЭти расчеты позволяют определить количество питательной воды, поступающей в котлы:
кг/сОбщее количество воды на выходе из деаэратора (питательная вода + вода на подпитку тепловых сетей):
кг/сЕсли принять равным, что количество выпара из деаэратора питательной воды равно 0.4% расхода подаваемой через него воды, то:
кг/сИ производительность химводоподготовки должна быть:
, кг/с кг/сОпределение расхода сырой воды на химводоочистку:
кг/сКоличество пара, расходуемого в теплообменнике сырой воды:
кг/сКоличество конденсата, поступающего из этого теплообменника, G'c.в=Dс.в.
Определяем. температуру воды из охладителя выпара в деаэратор:
Расход пара на деаэратор будет:
Просуммируем полученный расход пара на деаэратор Dд с расходом пара на подогреватель сырой воды Dс.в. (при этом расхождение не должно превышать 15% ) и получим:
Dд +Dс.в=0,37+0,08=0,45 кг/с
Принятая ранее величина:
Dд +Dс.в=0,42 кг/с
И расхождение составляет:
5,17+0,08+0,37 кг/с <4,44*2 кг/с
5,62кг/с <8,88кг/с
4. Расчет водоводяных теплообменников.
В теплогенерирующих установках применяются теплообменники трубчатой конструкции. По трубкам пропускают нагреваемую воду, а в межтрубное пространство подают чистую и умягченную воду. Движение теплоносителей противоточное.
Уравнение теплового баланса:
Отсюда температура сетевой воды tх на выходе из водоводяного теплообменника будет:
°CЗададимся оптимальной скоростью нагреваемой воды в трубках равной ωтр = 1 м/с.
Определим необходимое сечение трубок водоподогревателя по формуле:
м²где ρнагр – плотность нагреваемой воды, кг/м3.
Плотность нагреваемой воды определяется по средней температуре нагреваемого теплоносителя, которая рассчитывается по формуле:
В соответствии с полученной величиной f.тр выбирают необходимый типоразмер водоподогревателя ПВ-Z-15:
- диаметр основного корпуса (Dн=0,325 м);
- длина секции (L=2м);
- поверхность нагрева одной секции (fсек=14,24 м²)
-кол-во трубок(n=151шт)
Определим фактическую скорость воды в трубках по формуле:
м/с