Подбор оборудования котельной

1. Подбор питательного насоса.

Питательные насосы подбирают по специальным каталогам, для чего определяют производительность, напор и мощность электродвигателя (прил. 3).

Производительность питательного насоса (кг/с)

Д_пн= 1,2• Д'(1 + q_пр + q_к) (4.18)

где 1,2 - коэффициент запаса по производительности;

q_np - потери на продувку, q_np=0,01•р (р- процент продувки позаданию (см. прил. 1);

q_к - потери в котельной, q_к = 0,01•К_п

Создаваемый насосом напор должен быть несколько выше давления в котле. Величину его (МПа) можно рассчитать по формуле:

H_k=P_k+H_c (4.19)

где Р_к - давление воды на выходе в котел;

Р_к = Р_п+ 0,2, МПа;

Н_с - полное сопротивление в сети на участке от питательного бака до места ввода воды в котел, примерно равное 0,1-0,4 МПа.

Для выбора электродвигателя следует определить мощность питательного насоса (кВт):

(4.20)

где η_н - КПД насоса, равный 0,65-0,85.

Для подвода воды к котлам выбирают питательные насосы по [2, прил. 2]

2. Подбор сетевых насосов.

Производительность сетевого насоса (кг/с) определяют из уравнения теплового баланса для сетевого подогревателя:

или (4.21)

где G - расход сетевой воды, т/ч (см. п.3.4);

η_под- см. п. 3.2.

Расчетный напор сетевого насоса (МПа):

Н_н = 1,2•ΔР_сет (4.22)

где ΔР_сет - перепад давления в теплосети, МПа [табл. 4.2].

Мощность на привод сетевого насоса (кВт):

(4.23)

где 1,1 - коэффициент запаса по мощности;

η_сн - КПД насоса, примерно равный 0,65÷0,85.

Количество выбранных насосов равно расчетному плюс один, резервный. Насос выбирают по прил. 3.

Аэродинамический расчет котельной

1 Исходные данные для подбора вентилятора.

Производительность вентилятора (м³/с):

(4.24)

где 1,1 - коэффициент, учитывающий утечки в воздуховоде;а"_т - коэффициент избытка воздуха в топке; В_р - расчетный расход топлива, кг/с;

V_o - количество теоретически необходимого воздуха для сгорания I кг топлива при 0^сС и 760 мм рт. ст. м³/с

t_x_в - температура холодного воздуха,°С; t_хв=30° С;

Р - барометрическое давление в районе размещения котельной, мм рт. ст.Разница между Р и Р_о - 760 мм рт. ст. - обычно мала и поэтому поправку на давление 760/Pпринимают равной единице.

Напор, развиваемый вентилятором, численно больше величины гидравлического сопротивления всасывающей трубы вентилятора:

(4.25)

где Σξ - сумма коэффициентов сопротивлений всасывающей трубы;

W_вс.тр - скорость воздуха в трубе, м/с;

р_в - плотность воздуха при t_x_в, кг/м³.

Скорость воздуха принимают 5÷10 м/с. Исходя из принятого значения скорости, определяют площадь сечения воздуховода, м³.

(4.26)

Сумма коэффициентов сопротивлений воздуховода

(4.27)

где ξ_вх= 0,5 и ξ_вых= 1 - соответственно значения коэффициентов входа и выхода;

ξ_пов-значения коэффициента при поворотах, наиболее часто встречающихся в практике:

угол, град коэффициент

45 0,5;

90 1;

180 2;

ξ_тр- коэффициент гидравлического сопротивления, связанный, стрением воздуха о стенки труб или каналов; ξ_тр=λ·l/d ,

λ - коэффициент сопротивления трения для металлических труб и каналов λ = 0,02; для кирпичных труб и каналов λ = 0,04;

L - длина воздуховода, м;

d - диаметр канала, м. При прямоугольных и других сечениях он должен быть заменен эквивалентным диаметром:

d_экв=4·f/u (4.28)

где f - площадь живого сечения, м²;

u- периметр поперечного сечения, омываемый воздухом, м.

2. Расчет гидравлического сопротивления воздушного короба.

Расчет производят аналогично расчету гидравлического сопротивления всасывающей трубы. Скорость воздуха в коробе принимают также равной 5-10 м/с. Размеры короба, его конфигурацию определяют из компоновки котельной, поскольку он размещен между вентилятором и горелками котла (при сжигании газа или мазута) либо между дутьевыми устройствами при слоевом сжигании угля.

3. Подбор вентилятора.

Гидравлическое сопротивление воздушного тракта (Па):

S_вт=ΔS_вс.тр+ S_вк+ S_г (4.29)

где S_вк- гидравлическое сопротивление воздушного короба, Па;

S_г- гидравлическое сопротивление топочного устройства: горелки при сжигании газа или мазута (S_г=1000-1200 Па) или слоя твердого топлива (S_г=1200÷1500 Па).

Мощность на привод вентилятора (кВт):

(4.30)

где η_вепт - вентилятора при полном давлении.

Тип вентилятора выбирают по производительности и полному напору (прил. 4). При этом производительность определяют с пересчетом:

V'_в=3600•V_в (м³/ч) (4.31)

соответственно напор переводят в МПа:

(4.32)

4. Подбор дымососа.

Количество уходящих газов (м³/с):

(4.33)

где V_ух - объем продуктов сгорания, покидающих котел, м³/кг;

t_ух- температура уходящих газов, °С.

Напор, создаваемый дымососом (Па):

S_д≥S_к+S_эк+S_б+S_д.тр-h_c (4.34)

где S_к - гидравлическое сопротивление газового тракта котла, Па (табл.7.1);

S_эк - то же - экономайзера, Па;

S₆- "-"борова уходящих газов, Па;

S_д.тр - "-" дымовой трубы, Па;

h_c - самотяга дымовой трубы.

5. Гидравлическое сопротивление экономайзера (Па):

(4.35)

Здесь ρ_ух - плотность уходящих газов при t_ух.

(4.36)

ρ₀=1,3 кг/м³; сумма коэффициентов гидравлических сопротивлений экономайзера,

Σξ_эк=ξ_вх+ ξ_вых+ ξ_ряда·n₁+ ξ_пов·n₂ (4.37)

где ξ_ряда- коэффициент гидравлического сопротивления одного ряда труб экономайзера (ξ_ряда= 0,5);

W - скорость газов в газоходе экономайзера, м/с;

n₁ - число рядов труб по ходу газов;

n₂ - число поворотов по ходу газов (на 180°) в газоходе экономайзера.

6. Гидравлическое сопротивление газового борова (от экономайзера до дымососа) (Па):

(4.38)

где Σξ - сумма коэффициентов гидравлических сопротивлений борова

Σξ=ξ_вх+ξ_вых+ξ_пов+ξ_тр (4.39)

где W_б - скорость уходящих газов в борове, м/с.

Рекомендуемые значения скорости при сжигании углей: W_б =7÷10 м/с, при сжигании газа, мазута W₆ = 10÷15 м/с.

7. Гидравлическое сопротивление дымовой трубы:

(4.40)

где λ - коэффициент сопротивления трения (см. п.5.1.2);

i — постоянная конусность внутренней поверхности верха трубы (i=0,01÷0,05);

W_o - скорость газов на выходе из дымовой трубы, рекомендуется от 6 до 8 м/с.

При выборе дымовых труб для котельных, работающих на твердом и жидком топливе, высоту трубы принимают из следующих условий:

- из расчета на рассеивание окислов серы SO₂ (SO₃) – H₁_min;

- из расчета на рассеивание золы — H₂_min (только при твердом топливе);

- по превышению соседних зданий в радиусе 25м — H₃_min

Величины H₁_min и H₂_min (м) определяют так:

(4.41)

где А - коэффициент, зависящий от метеорологических условий местности:

-для субтропической зоны Средней Азии - 240

-для Казахстана, Сибири, Дальнего Востока - 200

-для Севера Европейской части РФ, Урала - 160

-для центральной части Европейской территории РФ - 120

Зону расположения котельной определяют по источнику водоснабжения (разд.7);

М - суммарный выброс SO₂ или золы, г/с (М_so и М_зол);

F - коэффициент, принимаемый при расчете по SO₂ равным 1, а при расчете по выбору золы-2;

ПДК - предельно допустимая концентрация SO₂ или золы (принимают равной 0,5 мг/м³, а для населенных пунктов, курортных зон - 0,4 мг/м³);

ΔT - разность температур продуктов сгорания, выбрасываемых из трубы окружающего воздуха, °С;

t_m - температура наружного воздуха, принимают равной 20°С;

ΔT =(t_ух-t_нв) (4.42)

где t_нв- температура наружного воздуха, принимают равной 20 ⁰С;

V_тр- объем удаляемой газовой смеси, м³/с, равный сумме объемов уходящих газов всех котлов, подсоединяемых к одной трубе,

V_mp = n·V_г (4.43)

где n - число котлов, присоединенных к одной трубе. Суммарный выброс диоксида серы M_so и золы М_зол (г/с) определяют по формулам:

(4.44)

(4.45)

где В_p - расчетный расход топлива всеми котлами, работающими, на трубу, кг/с;

S^p- содержание серы в рабочей массе топлива, %,

μ_SO_, μ_S - соответственно молекулярная масса SO₂ и S,

(4.46)

где η_зл- КПД золоуловителя, %; при слоевом сжигании угля

η_зл= 85-100% (4.47)

где q₄ - потеря теплоты от механического недожога, %.

H₃_min=Z·3 + 5 (4.48)

где Z - этажность застройки вблизи котельной. Из величин H₁_min, H₂_min_, H₃_min выбирают наибольшую величину и далее сравнивают ее со стандартной высотой по [5] большей по значению, она и будет выбранной высотой трубы Н_тр (м).

При выборе дымовых труб для котельных, работающих на газе, расчетной величиной является H₃_min (м).

К установке принимают трубы из кирпича и железобетона, имеющие следующие диаметры (устья) выходных отверстий, м: 1,2; 1,5; 1,8; 2,1; 2,4; 3,0; 3,6; 4,2; 4,8; 5,4; 6,0; 6,6; 7,2; 7,8; 8,4; 9,0; 9,6. Высоту дымовых труб принимают: 30,0; 45; 60; 75; 90; 120; 150 и 180 м.

8. Самотяга дымовой трубы при движении газов снизу вверх имеет противоположный знак по сравнению с ее сопротивлением. Абсолютное значение самотяги (Па):

h_с= H_тр·q(ρ_в- ρ_ух) (4.49)

где q - ускорение свободного падения, равно 9,8 Н/кг;

р_в - плотность наружного воздуха при t_нв=20 ⁰С (ρ_в=1,21кг / м³)

Во избежание проникновения дымовых газов в толщу конструкций кирпичных и железобетонных труб не допускается положительное статическое давление на стенки газоотводящего ствола. Для этого определяющий критерий должен быть, меньше 10.

Определяющий критерий:

(4.50)

где d₀ - внутренний выходной диаметр трубы. Расчетное значение d_o служит основанием для выбора стандартного значения по [5].

h₀ - динамический напор, создаваемый продуктами сгорания в выходном сечении трубы, Па:

(4.51)

p_a - плотность атмосферного воздуха при летнем режиме, кг/м³, ρ_в=ρ_а при t_нв=20°С.

9. Производительность дымососа, с запасом 20% (м³/с)

(м³/ч) (4.52)

Мощность, потребляемая на привод дымососа (кВт):

(4.53)

где 1,2 - коэффициент запаса;

η_дым - КПД дымососа.

Дымосос выбирают по соответствующим каталогам в зависимости от производительности и полного напора (прил. 4).

При этом полный напор

(кПа) (4.54)

V_дым=1,2•3600V_г=4320•V_г(м³/ч).

Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 298; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 123 4 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!