Расчет теплопотребления и источника теплоснабжения промышленного предприятия (стр. 5 из 6)
mK =60%
кг/с4.5 Расширитель непрерывной продувки (РНП)
При расчете каждого элемента изображают его схему, на которой отмечают все входящие и выходящие потоки и их количественные (W, D) и качественные (t, h, P, x) характеристики.
Схема расширителя непрерывной продувки приведена на рисунке 4.1.
Рисунок 4.1 – Схема расширителя непрерывной продувки
Количество пара, выделяющегося из продувной воды, W6*h'6, кг/с определяют из уравнения теплового баланса расширителя:
(4.8)где W6 – расход продувочной воды, кг/с:
dпр – величина продувки котельных агрегатов. Принимается dпр= (2 ¸ 8) %;
dпр =5%
h'6 – энтальпия кипящей жидкости при давлении Рк в барабане котла, кДж/кг;
h'6 = 417.5 кДж/кг
hx1 – энтальпия влажного насыщенного пара в расширителе, кДж/кг.
Давление в расширителе принимают равным (0,11 … 0,15) МПа, степень сухости пара – х = (0,96 – 0,98).
принимаем Р= 0,12 МПа, х = 0,96, тогда:
hx1 = 2414.4 кДж/кг
Тепловыми потерями трубопроводов и потерей давления в них при расчете тепловой схемы можно пренебречь.
Решением уравнения (4.8) получим следующее выражение для определения количества пара, выделяющегося из продувочной воды D1,кг/с:
где W6 = W7 + D1;
h'7 – энтальпия кипящей жидкости при давлении в РНП, равном
Р = (0,11 … 0,15) МПа.
Принимаем Р = 0,12 МПа, тогда:
h'7 =29.3 кДж/кг
кг/с 
кг/сW7 =W6 - D1= 1,5-0,24=1,26 кг/с
4.6 Водоподогревательные установки
Схема водоподогревательной установки приведена на рисунке 4.2.
Рисунок 4.2 – Схема водоподогревательной установки
В котельном агрегате используют, главным образом, поверхностные кожухотрубные водоподогреватели. Теплоносителем может быть либо водяной пар, либо вода (конденсат).
Расходы или температуры теплоносителей определяют из уравнения теплового баланса:
- для водо-водяных подогревателей:
(4.9)- для пароводяных подогревателей:
(4.10)где Wn, Wn+1 – расходы теплоносителей, кг/с;
Сpm – теплоемкость воды, кДж/(кг∙К);
t'n, t'n+1, t''n, t''n+1 – начальные и конечные температуры теплоносителей, 0С;
Dn – расход греющего пара, кг/с;
hx – энтальпия греющего пара, кДж/кг;
hK – энтальпия конденсата, кДж/кг;
hисп– коэффициент, учитывающий потери тепла аппаратом в окружающую среду. hисп = (0,96 … 0,98).
При расчете водо-водяного теплообменника 11 определяют конечную температуру добавочной воды t''в. Начальную температуру горячего теплоносителя принимают равной температуре насыщения при давлении в РНП.
По формуле 4.9 определим конечную температуру добавочной воды t''в водо-водяного теплообменника 11:
где Wn= W7= 1,26кг/с;
Wn+1= Wсв= 5,9 кг/с;
(для t'n+1)= 1 кДж/(кг∙К);t'n=1110С =384К;
(для t'n)= 1,01 кДж/(кг∙К)t'n+1 = t'св = 90С =281К;
t''n= 1040С =377К;
t''n+1= t''в
К=100СПри расчете пароводяного теплообменника 12 определяют расход пара Dсв, необходимый для подогрева добавочной воды от t''в до tсв=300С. Температуру конденсата за теплообменником принимают равной температуре насыщения при давлении греющего пара.
По формуле 4.10 найдем Dсв пароводяного теплообменника 12, при этом:
Wn+1= Wсв= 5,9кг/с;
hx=398 кДж/кг;
hK=333 кДж/кг;
hисп = 0,96;
t'n+1 = t''в=100С=283К;
t''n+1= tсв=300С=303К
(для t''n+1)= 0,99 кДж/(кг∙К) 
кг/сПри расчете водо-водяного теплообменника 8 определяют конечную температуру химоочищенной воды tхво, считая начальную температуру деаэрированной воды равной температуре насыщения при давлении греющего пара, а конечную – равной температуре воды на входе в экономайзер t'эк = tпв.
По формуле 4.9 определим конечную температуру химоочищенной воды tхво водо-водяного теплообменника 8:
где Wn= Wпв= 31,2 кг/с;
Wn+1= 23 кг/с;
(для t'n+1)= 0,99 кДж/(кг∙К);t'n=940С =367К;
(для t'n)= 1,01 кДж/(кг∙К)t'n+1 = t'св = 300С =303К;
t''n= 700С =343К;
t''n+1= tхво
К=670С Схема узла сбора конденсата приведена на рисунке 4.3.
Рисунок 4.3 – Схема узла сбора конденсата
Конденсат, возвращаемый от технологических потребителей пара и водоподогревательных установок, собирают в сборные (конденсатные) баки, которые устанавливают в котельной или на предприятии. В конденсатные баки часто поступает и добавочная вода, прошедшая химводоочистку.
Температуру смеси конденсата и добавочной воды в конденсатном баке tсм, 0С, определяют из уравнения теплового баланса
(4.11)где Mi – расход конденсата, кг/с;
ti – температура потоков конденсата, 0С;
Wсм – суммарное количество конденсата, поступающего в конденсатный бак, кг/с.
кг/с 
кг/с 
кг/с 
4.8 Редукционно-охладительная установка (РОУ)
Назначение РОУ – снижение параметров пара дросселированием (мятием). При этом пар охлаждается в результате впрыскивания химически очищенной воды, вводимой в охладитель.
В охладителе большая часть воды, забирая тепло от пара, испаряется, а другая часть с температурой кипения отводится либо в конденсатный бак, либо непосредственно в деаэратор. При расчете принимают, что вся вода, вводимая в РОУ, полностью испаряется.
Схема редукционно-охладительной установки представлена на рисунке 4.4.
Рисунок 4.4 – Схема редукционно-охладительной установки
Расход редуцированного пара Dредc параметрами Р2 = 0,12 МПа, х = 0,96 … 0,98 и hx5, кДж/кг и охлаждающей воды W5, кг/с, определяют из уравнения теплового и материального балансов:
(4.12) 
(4.13)Решая совместно уравнения (4.12) и (4.13), получаем
(4.14)где D4 – расход острого пара, кг/с, давлением Рк, МПа и степенью сухости хк:
hx4 – энтальпия пара, поступающего в РОУ, кДж/кг;
h5 – энтальпия деаэрированной воды.
кг/с 
кг/с 
кг/с