Расчет тепловой схемы производственно-отопительной котельной (стр. 4 из 4)

Расчет производительности питательных насосов производят по максимальной нагрузке котельной

с запасом не менее 10 %. При определении требуемой подачи (производительности) питательных насосов следует учитывать расход воды на собственные нужды котельной. Суммарная подача всех питательных насосов должна быть такой, чтобы при выходе из строя одного из них остальные смогли обеспечить работу котлоагрегатов с номинальной нагрузкой, м3/с:

ρ,

где 1,1 – коэффициент запаса по паропроизводительности;

-максимальная паропроизводительность котельной, кг/с;

r - плотность питательной воды при давлении и температуре в деаэраторе,

r=1/υ`

r=1/0.001048=954.198кг/м3

м3/с.

Напор, который должен обеспечить питательный насос, определяется по формуле, Па

где 1,15 – коэффициент запаса по напору;

– избыточное давление пара в барабане котла и в деаэраторе,

=2,3МПа,

=0,12МПа;

– перепад давления, обусловленный разностью отметок уровней воды в барабане котла и в деаэраторе,

=0 Па;

- суммарное сопротивление всасывающего и напорного трактов питательной воды,

;

– длина питательного трубопровода от деаэратора до котла, м.

Барабан котла и деаэратор обычно расположены вверху котельной, поэтому отметки уровней воды в них примерно совпадают. Для трубопроводов горячей воды допускается принимать удельную потерю давления Dhс = 80 Па/м.

Длина

принимается с учетом мощности котельной несколько десятков метров.

Па

Расчётная мощность для привода питательного насоса, кВт

где

– КПД питательного насоса (для современных типов питательных устройств

= 0,74…0,80)

кВт

По рассчитанной мощности подбирается тип электродвигателя и его характеристики.

Выбираем двигатель АИР180М6(N=18,5 кВт, n=1000 об/мин).

5.2 Тягодутьевые устройства

Стабильная работа котлоагрегата обеспечивается непрерывной подачей воздуха в топку и удалением в атмосферу газообразных продуктов сгорания. В маломощных паровых и водогрейных котельных иногда бывает достаточно естественной тяги, создаваемой дымовой трубой. Современные же котлоагрегаты имеют сложные профили газоходов и воздуховодов и большие аэродинамические сопротивления. Поэтому для преодоления сопротивления воздуховодов и горелочного устройства (или колосниковой решетки со слоем топлива) котлоагрегат оснащают дутьевым вентилятором, а для преодоления сопротивления газового тракта – дымососом.

Производительность вентилятора и дымососа определяется, соответственно, по формулам, м3/с

где 1,05 – коэффициент запаса по производительности тягодутьевого устройства;

– расчетный расход топлива в котлоагрегате, кг/с (м3/с);

–теоретическое количество воздуха, необходимое для сгорания 1 кг топлива,

=2,81 м3/кг;

– теоретический объём продуктов сгорания на 1 кг топлива,

=3,75 м3/кг;

– коэффициент избытка воздуха в топке;

– утечки воздуха между вентилятором и топкой,

=0,04;

– присосы воздуха в

=0,1;

- коэффициент избытка воздуха перед дымососом;

–температура холодного воздуха перед вентилятором (принимается 30оС);

– температура газов перед дымососом (уходящих газов),

=150 оС.

Коэффициент избытка воздуха перед дымососом определяют по формуле

где

- присосы воздуха в газовом тракте парогенератора,

=0,38

м3/с

м3/с.

Напор, который должен развивать вентилятор (

) и дымосос (

) зависит от вида и способа сжигания топлива, типа сожигательного устройства, протяжённости и конфигурации воздуховодов и газоходов. Эти характеристики определяются при аэродинамическом расчете котельного агрегата. Для их приближенных расчетов можно взять сумму следующих значений.

Вентилятор должен обеспечить напор воздуха для преодоления сопротивления воздуховодов, трубного пучка воздухоподогревателя 2,5…3,5 кПа.

Дымосос должен преодолевать газовое сопротивление котла, составляющее 0,2…0,4 кПа, водяного экономайзера – до 3 кПа, воздухоподогревателя – до 2 кПа, золоуловителя – 0,2 … 0,8 кПа и газоходов 0,5 кПа.

=3,5 кПа,

=6 кПа.

Расчётные мощности приводов вентилятора и дымососа составят, кВт

;

где 1,21=1,1*1,1-коэффициенты запаса по напору и мощности электродвигателя;

– напоры, развиваемые вентилятором и дымососом;

– КПД вентилятора и дымососа,

кВТ;

кВТ.

По рассчитанным мощностям тягодутьевых устройств подбираются марки электродвигателей и их характеристики.

Двигатель вентилятора: АИР200M6 (N=22кВт, n=1000 об/мин)

Двигатель дымососа: AИР200М4 (N=37 кВт, n=1500 об/мин).

6. Тепловой баланс в узлах

Узел 1:

Dрасч =Dcн.+D0.6 +Dпр

4,973=0,396+1,07+3,33

4,973=4,796

≤3%-условие выполняется.

Узел 2:

Dсн+Dпрод=Dпвп-2+Dд

0,396+0,031=0,07+0,354

0,427=0,224

0,7%≤3%-условие выполняется.

Узел 3:

D0.6=Dот+Dвен

1,07=0,52+0,55

1,07=1,07

0%≤3%-условие выполняется.

Узел 4:

Gпрод=Dпрод+Gсл

0,144=0,031+0,113

0,144=0,144

0%≤3%-условие выполняется.

Узел 5:

Gхво+Gпвп-2+Dд+Gот+Gвен+Gпр..=Gт.с.+Gd

1,467+0,0686+0,354+0,51+0,539+2,331=0.186+5.117

5.270=5.303

0,62%≤5%-условие выполняется.

7. Список литературы

1. Орехов А.Н. Расчет тепловой схемы производственно отопительной котельной. Методические указания к выполнению курсовой работы. АГТУ 2005.