Проект рабочей котельной

 

2.2 Выбор единичной  мощности и числа устанавливаемых  котлов

 

В соответствии со СНиП “Котельные установки” расчётная мощность котельной  определяется суммой мощностей требующихся  потребителям на технологические процессы, отопление, вентиляцию и горячие водоснабжение при максимально-зимнем режиме.

При определении мощности котельной  должны также учитываться мощности, расходуемые на собственные нужды  котельной и покрытия потерь в  котельной и тепловых сетях.

Количество и единичную производительность котлоагрегата устанавливаемого в котельной следует выбирать по расчётной производительности котельной, проверяя режим работы котлоагрегатов для тёплого периода года.

1. На технологическое теплоснабжение и системы вентиляции в количестве, определяемом минимальной допустимой нагрузкой.

2. На отопление и ГВС в количестве, определяемом режимом наиболее холодном месяце.

                            ,                  [9] стр. 161 (19)

округляем количество котлов до 3.

В производственно-отопительной котельной в п. Инзер должно быть установлено 3 котла типа Е – 1 – 0,9 ГМ (один – резервный).

Техническая характеристика котла Е – 1,0 – 0,9 ГН:

1. Номинальная производительность: 1 т/ч.
2. Расчетная температура насыщенного пара: 140^оС.
3. Температура питательной воды: 60^оС.
4. Теплопроизводительность: 2600 МДж/ч.
5. Тепловая мощность: 0,76 МВт
6. Площадь испарительной поверхности нагрева: 26,5 м³.
7. Объём:  

– паровой: 0,4 м³,

– водяной: 1,2 м³.

8. Температура газов за котлом: 

– газ: 295^оС,

9. Расчётное КПД:

– газ: 90 %,

– мазут: 89 %.

При летнем режиме горячее водоснабжение и пароснабжение потребителей будет обеспечено двумя котлами, второй котел будет загружен на 68 % (0,68 т/ч), при этом один котёл находится в резерве и в случае выхода из строя работающего котла его можно использовать для пароснабжения потребителей. При режиме наиболее холодного месяца в работе находятся три котла, вырабатывая 2,468 т. пара в час.

 

2.3 Расчет и выбор вспомогательного оборудования тепловой схемы

 

Питательные насосы

Питание котлов водой  должно быть надёжным. При снижении уровня воды ниже допустимых пределов кипятильные трубы могут оголиться и перегреться, что в свою очередь может привести к взрыву котла.

Для питания котлов устанавливают не менее двух насосов, из которых один должен быть с электроприводом, а другой – с паровым приводом. Производительность одного насоса с электроприводом должна составлять не менее 110 % номинальной производительности всех рабочих котлов. При установке нескольких насосов с электроприводами их общая производительность должна составлять также не менее 110 %.

Производительность насосов  с паровым приводом должна быть не менее 50 % номинальной производительности котлов. Можно устанавливать все питательные насосы только с паровым приводом, а при двух или нескольких источниках питания электроэнергией – только с электрическим приводом. Насосы с паровым приводом потребляют от 3 до 5 % вырабатываемого пара, поэтому их используют как резервные.

Выхлопной пар поршневого прямодействующего насоса удаляется в атмосферу. Если этим паром подогревают воду в особом теплообменнике, то конденсат выбрасывают. В котёл его возвращать нельзя, так как он загрязнён маслом, а плёнка масла на трубках ухудшает теплопередачу. В крупных установках используют паротурбонасосы, конденсат их выходного пара маслом не загрязнён, поэтому его можно направлять в котёл. Инжекторы для питания котлов в отопительно-производственных котельных непригодны, так как они плохо засасывают горячую воду.

Производительность насосов  определяется по формуле, т/ч:

                                    [3] стр. 71 (20)

k – коэффициент запаса (1,1 для насосов с электроприводом и 0,5 с паровым приводом).

D_макс – максимальный расход питательной воды, т/ч,

                                [3] стр. 73 (21)

D_к – расход пара при номинальной нагрузке, т/ч,

G_п.р. – количество продувочной воды при номинальной нагрузке, т/ч,

т/ч,

 т/ч.

Номинальная подача одного питательного насоса  =  3,01/3 = 1 т/ч.

В котельной должны быть установлены три питательных насоса НГ 1,6/1,6, запитанных от разных источников электроэнергии.

Технические характеристики насоса НГ 1,6/1,6:

1. Номинальная подача: 1,6 м³/ч.
2. Напор насоса при номинальной подаче: 1,6 кгс/см²,
3. Электродвигатель: 

– мощность: 1,5 кВт,

– частота: 1370 об/мин,

4. Габаритные размеры: 480х260х300 мм,
5. Масса: 19,5 кг.

Конденсатный насос

Производительность конденсатного  насоса равна часовому расходу конденсата от технологического потребителя. К этому расходу следует прибавить расход конденсата от сетевого подогревателя отопления, так как в случаи повышения жёсткости конденсат сбрасывают в конденсатный бак на нужды ГВС. Повышение жёсткости может быть вызвано разрывом нескольких латунных трубок в самом подогревателе и вследствие чего попадания сетевой воды с довольно большой жёсткостью (0,7 ÷ 1,5 мг-экв/кг) в конденсат.

т/ч.       [3] стр. 77 (22)

Напор конденсатного  насоса определяется геодезической  заразностью конденсатного насоса и бака подпиточной воды, а также сопротивлением сети (всасывающих и нагнетательных линий).

В котельной установлен один конденсатный насос марки Кс – 1,5 – 4. Данный насос установлен на нулевой отметке и подаёт конденсат в бак подпиточной воды установленный на нулевой отметке.

Техническая характеристика насоса Кс – 1,5 – 1,5:

1. Производительность: 1,5 м³/ч,
2. Напор: 4 м. вод. ст.,
3. Электродвигатель: 

– мощность: 2,2 кВт,

– частота: 2900 об/мин,

4. Габаритные размеры: 420х250х300 мм,
5. Масса: 18 кг.

Сетевой насос системы  отопления и вентиляции

Этот насос служит для циркуляции воды в тепловой сети. Его выбирают по расходу сетевой воды из расчёта тепловой схемы. Сетевые насосы устанавливаются на обратной линии тепловой сети, где температура сетевой воды не превышает 70 ^оС.

G_с.н. = 19,8 т/ч

Согласно правилам Госгортехнадзора РФ, в котельной должно быть установлено  не менее 2-х сетевых насосов.

Напор, развиваемый сетевым насосом выбирается в зависимости от требуемого напора у потребителя и сопротивлением сети.

В котельной должно быть установлено два сетевых насоса марки К50-50-125, запитанные от разных источников электроэнергии, один из которых резервный.

Техническая характеристика насоса К50-50-125:

1. Производительность: 25 м³/ч,
2. Напор: 40 м. вод. ст.,
3. Электродвигатель:

– мощность: 2,2 кВт,

– частота: 3000 об/мин,

4. Масса: 1200 кг,

5. Габаритные размеры: 792х324х336 мм.

Подпиточный насос

Предназначены для восполнения  утечки воды из системы теплоснабжения, количество воды необходимое для покрытия утечек определяется в расчёте тепловой схемы. Производительность подпиточных насосов выбирается равной удвоенной величине полученного количества воды для восполнения возможной аварийной подпитки:

                                                     т/ч                 [3] стр. 78 (23)

Необходимый напор подпиточных  насосов определяется давлением  воды в обратной магистрали и сопротивлением трубопроводов и арматуры на линии подпитки, число подпиточных насосов должно быть не менее 2-х, один из которых резервный.

В котельной должно быть установлено три подпиточных насоса марки ВК-0,5/16К, один из которых резервный. Насосы установлены на нулевой отметке и подают подпиточную воду из бака подпиточной воды в обратную линию тепловой сети.

Техническая характеристика насоса ВК-0,5/16К:

1. Производительность: 0,8 м³/ч,
2. Напор: 18 м. вод. ст.,
3. Электродвигатель: 

– мощность: 0,55кВт,

– частота: 2700 об/мин,

4. Масса: 8 кг.

Циркуляционный насос  ГВС

Служит для подачи требуемого расхода и обеспечения  требуемого напора горячей воды у потребителя. Его выбирают по расходу горячей воды и необходимому напору:

G_г.в.= 3,44 т/ч

В котельной должно быть установлено два насоса ГВС марки К8/18, один из которых резервный. Насос установлен на нулевой отметке и подаёт сырую воду из бака горячей воды в пароводяные теплообменники.

Техническая характеристика насоса К8/18:

1. Производительность: 8 м³/ч,
2. Напор: 18 м. вод. ст.,
3. Электродвигатель: 

– мощность: 2,2 кВт,

– частота: 3000 об/мин,

4. Габаритные размеры: 764х257х310 мм,
5. Масса: 61 кг.

Насос сырой воды

Служит для подачи хим. очищенной воды в бак подпиточной воды. Производительность насоса определяют из расчёта тепловой схемы: G_c.в.= 5,13 т/ч

В котельной должен быть установлен один насос сырой воды марки К8/18. Данный насос расположен на отметке 0,000 и установлен на линии подачи воды из ХВО.

Техническая характеристика насоса К8/18 дана выше.

Водоподогреватели

Подогреватель сетевой  воды для нужд отопления и вентиляции

Предназначен для подогрева  паром сетевой воды до требуемой  температуры. Теплообмен происходит в латунных трубках, в которых протекает нагреваемая среда.

В котельной должно быть установлено два пароводяных подогревателя горячего водоснабжения марки ПП 2-6-2 II (с плоским дном), один подогреватель является резервным.

Техническая характеристика подогревателя ПП 2-6-2 II:

Площадь поверхности  нагрева: 6,3 м²,

Диаметр корпуса: 325 мм,

Количество трубок: 68 шт.,

Длина трубок: 2000 мм,

Длина подогревателя: 2550 мм,

Давление греющего пара: 0,7 МПа,

Число ходов по воде: 2 шт.,

Тепловая производительность номинальная: 0,538 Гкал/ч

Расход воды номинальный: 29,2 т/ч

Масса: 380 кг.

Подогреватель системы  ГВС

Предназначен для нагревания воды, которая направляется для нужд ГВС. Теплообмен происходит в латунных трубках, в которых протекает нагреваемая среда.

В котельной должна быть установлена пара пароводяных подогревателей ГВС марки ПП 2-6-2 II (с плоским дном), один из них является резервным.

Техническая характеристика подогревателя ПП 2-6-2 II дана выше.

Расчет и подбор теплообменного оборудования для приготовления  горячей воды.

Тепловой расчет пароводяного водоподогревателя

Исходные данные:

• Температура греющего пара при давлении 0,6 МПа Т₁=140°С
• Температура нагреваемой воды на входе в подогреватель

t₂ = 16,86°С;

• Температура нагреваемой воды на выходе из подогревателя

t₁ = 55°С;

1. Количество теплоты  расходуемое в подогревателе

Q = 0,023*4190*(55 - 16,86)*10^-3 = 3,676КВт                     [18] стр. 6 (51)

где G₁ = 0,083 = 0,023 т/ч = 0,023 кг/с – расход нагреваемой воды.

2. В качестве пароводяного подогревателя принят подогреватель ПП 2-6-2 II.

Техническая характеристика подогревателя ПП 2-6-2 II:

Площадь поверхности  нагрева: 6,3 м²,

Диаметр корпуса: d_Н = 325 мм, d_ВН = 314 мм,

Количество трубок: 68 шт.,

Диаметр латунных трубок 16мм,

Длина трубок: 2000 мм,

Длина подогревателя: 2550 мм,

Давление греющего пара: 0,6 МПа,

Приведенное количество трубок в вертикальном ряду Z_пр=8 шт.