Полученная
погрешность меньше допустимой (2%)
Выбор водогрейных котельных агрегатов будим
производить из расчета обеспечения покрытия нагрузки отопления, вентиляции и
горячего водоснабжения.
Выбираю три водогрейных котельных агрегата КВГМ-50
Краткая характеристика КВГМ-50:
·
номинальная
теплопроизводительность, МВт: 58
·
расчетный
расход воды, кг/с: 172
·
расчетные
температуры, 0С:
- на входе 70
- на выходе 150
·
вид
топлива: газ или мазут
·
поверхность
нагрева, м2: 1468
8.
Расчет контактного теплообменника с активной насадкой
8.1
Тепловой расчет КТАНа
Таблица 12.Характеристика топлива, сжигаемого в
котельных агрегатах
CH4
|
C2H6
|
C3H8
|
C4H10
|
C5H12
|
N2
|
CO2
|
Qнр
|
rт
|
%
|
МДж/м3
|
кг/м3
|
85,8
|
4,1
|
1,3
|
1,1
|
0,2
|
7,1
|
0,4
|
42,30
|
0,736
|
Таблица 13 Тепловой расчет КТАНа
Расчетная
величина
|
Обозн.
|
Разм.
|
Расчетная формула или
способ определения
|
Резуль-тат
расчета
|
Расход воды через КТАН
|
GКТАН
|
кг/с
|
Gисх
|
8,796
|
Теоретический объем воздуха для сжигания газа
|
|
м3/м3
|
|
2,78
|
Теоретический объем соединений RO2 в продуктах сгорания топлива
|
|
м3/м3
|
|
1,017
|
Теоретический объем соединений R2 в продуктах сгорания топлива
|
|
м3/м3
|
|
7,631
|
Теоретический объем водяных паров в продуктах сгорания топлива
|
|
м3/м3
|
|
2,154
|
Коэффициент избытка воздуха
|
a
|
---
|
Принимается
|
1,15
|
Объем азота в продуктах сгорания
|
|
м3/м3
|
|
8,630
|
Объем водяных паров в продуктах сгорания
|
|
м3/м3
|
|
2,210
|
Объем кислорода в продуктах сгорания
|
|
м3/м3
|
|
0,33
|
Массовый расход сухих газов
|
Gсг
|
кг/м3
|
|
11,315
|
Расход топлива на котел
|
В
|
кг/с
|
|
1,056
|
Температура дымовых газов на входе в КТАН
|
t’г
|
0С
|
Характеристика котла
|
130
|
Температура дымовых газов на выходе из КТАНа
|
t”г
|
0С
|
Принимается [3]
|
64
|
Падение энтальпии дымовых газов в КТАНе
|
DI
|
кДж/кг
|
Приложение10 [2]
|
65
|
Температура воды на входе в КТАН
|
t’в
|
0С
|
Из расчета паровой части котельной
|
8,33
|
Температура воды на выходе из КТАНа
|
t”в
|
0С
|
|
14,76
|
Скорость газов
|
wг
|
м/с
|
Принимается [2]
|
7
|
Скорость воды в трубках
|
wв
|
м/с
|
Принимается [2]
|
1,5
|
Коэффициент
|
А1
|
|
Пункт 4.3 [2], так как б<1,3
|
100
|
Коэффициент теплоотдачи со стороны дымовых газов
|
a1
|
|
|
546,65
|
Толщина стенки трубок насадки
|
d
|
м
|
Пункт 4.3 [2]
|
0,002
|
Внутренний диаметр трубок насадки
|
dвн
|
м
|
--«---»--
|
0,018
|
Средняя температура воды в насадке
|
tcp
|
0С
|
|
11,55
|
Коэффициент
|
А2
|
|
|
1187,43
|
Коэффициент теплоотдачи со стороны воды
|
a2
|
|
|
5069,16
|
Коэффициент теплопроводности материала трубок насадки
|
l
|
|
Справочник
|
55
|
Коэффициент теплопередачи
|
k
|
|
|
455,90
|
Среднелогарифмический температурный напор
|
Dtср
|
0С
|
|
82,52
|
Площадь насадки
|
F
|
м2
|
|
5,6
|
Количество трубок
|
n
|
шт.
|
|
18
|
Общая длина трубок
|
lобщ
|
м
|
|
81,07
|
Длина одной трубки
|
l
|
м
|
|
4,5
|
Количество секций в змеевике
|
z
|
шт.
|
Принимается
|
4
|
Длина одной секции
|
l’
|
м
|
|
0,99
|
Высота насадки
|
h
|
м
|
|
0,396
|
Средняя температура газов
|
tсрг
|
°С
|
|
97
|
Проходное сечение для газов
|
Fк
|
м2
|
|
2,31
|
Расстояние между трубками
|
y
|
м
|
|
0,354
|
Шаг труб
|
a
|
м
|
|
0,376
|
Ширина насадки
|
b
|
м
|
|
7,144
|
Расход орошающей воды
|
Gор
|
м3/ч
|
|
30,54
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8.2
Гидравлический расчет КТАНа
Таблица 14
Гидравлический расчет КТАНа
Расчетная
величина
|
Обозн.
|
Разм.
|
Расчетная формула или
способ определения
|
Резуль-тат
расчета
|
Местные потери давления на входе из
подводящей трубы в коллектор
|
|
кПа
|
|
0,254
|
Местные потери давления на входе из
коллектора в трубки пакета
|
|
кПа
|
|
0,135
|
Местные потери давления при повороте
потока на 180° в трубках
|
|
кПа
|
|
0,451
|
Местные потери давления на выходе
из трубок пакета в коллектор
|
|
кПа
|
|
1,015
|
Местные потери давления на выходе
из коллектора в отводящую трубу
|
|
кПа
|
|
0,154
|
Линейные потери давления на трение
в трубках пакета
|
|
кПа
|
|
68,24
|
Общее гидравлическое сопротивление
КТАН
|
H
|
кПа
|
|
70,249
|
9.
Выбор оборудования тепловой схемы котельной
Для удаления агрессивных газов и деаэрации воды
устанавливаем два деаэратора:
В паровой части котельной:
Деаэратор атмосферный ДА-100/25
- расход воды 100 т/ч;
- рабочее давление 1,2 кгс/см2.
В водогрейной
части котельной:
Вакуумный
деаэратор ДВ – 25
- расход воды 25
т/ч;
- рабочее
давление 0,3 кгс/см2.
Комплектуется
охладителем ОВВ-8.
Таблица 15 Расчет
теплообменного оборудования (производственная часть)
Расчетная
величина
|
Обоз.
|
Размерн.
|
Расчетная формула или метод опре-деления
|
Номер теплообменного аппарата
|
Паровая (производственная) часть
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
Тепловая нагрузка
|
Q
|
кВт
|
|
80,9
|
259,67
|
516,21
|
686,3
|
67,84
|
Наибольшая разность температур теплоносителей
|
DtБ
|
0С
|
|
110,7
|
155,34
|
141,89
|
54,5
|
21
|
Наименьшая разность температур
теплоносителей
|
DtМ
|
0С
|
|
35,6
|
44
|
21,4
|
10
|
19,4
|
Среднелога-рифмический
температурный напор
|
Dt
|
0С
|
|
64,35
|
87,21
|
64,57
|
26,64
|
20,1
|
Коэффициент теплопередачи
|
k
|
|
По [7]
|
800
|
1500
|
800
|
Поверхность теплообмена
|
F
|
м2
|
|
1,57
|
2,95
|
5,74
|
33,8
|
4,56
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Выбираю следующие
теплообменные аппараты:
Т№1: Водо-водяной
07 ОСТ 34-588-68 7-114х2000 ПВ-z-07
Площадь
поверхности нагрева: 1,76 м2
Число трубок: 12
Т№2: Пароводяной
ПП2-4-2-II
Площадь
поверхности нагрева: 4,07 м2;
Число трубок: 19
Т№3: Пароводяной
ПП2-6-2-II
Площадь
поверхности нагрева: 6,08 м2;
Число трубок: 68
Т№4: Водо-водяной
18 ОСТ 34-588-68 18-377х4000 ПВ-z-18
Площадь
поверхности нагрева: 40,1 м2
Число трубок: 283
Т№5: Водо-водяной
11 ОСТ 34-588-68 11-219х2000 ПВ-z-11
Площадь
поверхности нагрева: 5,89 м2
Число трубок: 37
Таблица 16 Расчет
теплообменного оборудования (отопительная часть)
Расчетная
величина
|
Обоз.
|
Размерн.
|
Расчетная формула или метод
опре-деления
|
Номер теплообменного аппарата
|
Водогрейная (отопительная) часть
|
6
|
7
|
8
|
Тепловая нагрузка
|
Q
|
кВт
|
|
579,54
|
965,77
|
27,54
|
Наибольшая разность температур теплоносителей
|
DtБ
|
0С
|
|
65
|
85
|
5
|
Наименьшая разность температур
теплоносителей
|
DtМ
|
0С
|
|
4
|
46
|
4,05
|
Среднелога-рифмический температурный
напор
|
Dt
|
0С
|
|
19,81
|
62,96
|
4,65
|
Коэффициент теплопередачи
|
k
|
|
По [7]
|
800
|
Поверхность теплообмена
|
F
|
м2
|
|
37,2
|
19,2
|
7,87
|
Выбираю следующие
теплообменные аппараты:
Т№6: Водо-водяной
18 ОСТ 34-588-68 18-377х4000 ПВ-z-18
Площадь
поверхности нагрева: 40,1 м2
Число трубок: 283
Т№7 Водо-водяной
17 ОСТ 34-588-68 17-377х2000 ПВ-z-17
Площадь
поверхности нагрева: 19,8 м2
Число трубок: 212
Т№8 Водо-водяной
13 ОСТ 34-588-68 13-273х2000 ПВ-z-17
Площадь
поверхности нагрева: 10,0 м2
Число трубок: 64
Заключение
В результате
расчета данного проекта мы рассчитали сезонную и круглогодичную тепловую
нагрузку котельной, а также рассчитали расходы воды на отопление и вентиляцию
(см. рис 1,2).
Выполнили
гидравлический и тепловой расчет паропровода и получили следующие данные:
·
требуемое
давление пара у источника (Pк = 0,729
МПа) для обеспечения потребителям заданного давления Раб = 0,70 МПа.
·
потери
тепла через изоляцию на трех участках (см. табл. 7)
Разработали
принципиальную тепловую схему котельной (см. рис. 4).
Прозводственно-отопительная
котельная была разбита на две части производственную и отопительную.
По результатам
расчета паровой части котельной для обеспечения требуемой технологической
нагрузки были выбраны два паровых котельных агрегата Е-35-14
Водогрейная часть
котельной была рассчитана на четыре режима работы в зависимости от температуры
наружного воздуха.
Для обеспечения отопительной
нагрузки были выбраны три водогрейных котла марки КВГМ-50.
Проведен тепловой
и гидравлический расчет КТАНа.
Выбрано
теплообменное оборудование для котельной.
Приведена
развернутая тепловая схема производственно-отопительной котельной на листе
формата А1.
Страницы: 1, 2, 3, 4
|