Проектирование производственно-отопительной котельной с котлами ДКВР 6,5-13

Подпиточные насосы служат для восполнения утечек воды из системы теплоснабжения. Подпитка ведется химически обработанной водой из бака деаэратора. Вода подается в обратную линию тепловой сети.

 Производительность подпиточных насосов выбирается равной удвоенной величине полученного количества воды для восполнения возможной аварийной подпитки:

(3.1.4)

В котельной устанавливаем два подпиточных насоса GRUNDFOS CR 5-4 A-FGJ-A-V HQQV, один из них является резервным. Основные характеристики насоса представлены в таблице 3.1.4.

 

Таблица 3.1.4 – Технические характеристики насоса GRUNDFOS CR 5-4 A-FGJ-A-V HQQV

Материал корпуса	Чугун
Материал рабочего колеса	Нержавеющая сталь
Привод насоса	Трехфазный асинхронный электродвигатель
Рабочая жидкость	Вода в системе отопления
Диапазон температур жидкости	-20 .. 90 °C
Частота вращения	2856 об/м
Текущий рассчитанный расход	5.8 м3/ч
Общий гидростатический напор насоса	19.4 м
Тип электродвигателя	71B
Номинальная мощность электродвигателя	0,55 кВт
Промышленная частота	50 Гц
Номинальное напряжение	380 В
Номинальный ток	1,44 A
Номинальная скорость	2830-2850 об/м
Пусковой ток	480-520 %
Класс защиты	IP55
Вес нетто	24,7 кг
Полный вес	27,4 кг

 

3.1.5 Выбор конденсатных насосов

Конденсатные насосы предназначены для подачи конденсата, возвратившегося с производства в деаэратор. Производительность конденсатного насоса равна часовому расходу конденсата от технологического потребителя.:

(3.1.5)

Где   – расход пара на технологические нужды, т/ч;

 – процент возврата конденсата.

Выбираем два конденсатных насоса GRUNDFOS CR 5-4 A-FGJ-A-V HQQV, один из них является резервным. Основные характеристики насоса представлены в таблице 3.1.5.

 

Таблица 3.1.5 – Технические характеристики насоса GRUNDFOS CR 5-4 A-FGJ-A-V HQQV

Материал корпуса	Чугун
Материал рабочего колеса	Нержавеющая сталь
Привод насоса	Трехфазный асинхронный электродвигатель
Рабочая жидкость	Вода в системе отопления
Диапазон температур жидкости	-20 .. 120 °C
Частота вращения	2856 об/м
Минимальный/максимальный расход	5.8 м3/ч
Общий гидростатический напор насоса	19.4 м
Тип электродвигателя	71B
Номинальная мощность электродвигателя	0,55 кВт
Промышленная частота	50 Гц
Номинальное напряжение	380 В
Номинальный ток	1,44 A
Номинальная скорость	2830-2850 об/м
Пусковой ток	480-520 %
Класс защиты	IP55
Вес нетто	24,7 кг
Полный вес	27,4 кг

 

2. Выбор теплообменников

Выбор теплообменников производится на основании теплового расчета установки. На практике,  обычно выполняются только проверочные расчеты для определения пригодности выбранных по каталогам теплообменников для заданных расчетных условий. Поверхности нагрева серийно изготавливаемых теплообменников должны быть несколько больше требуемых по расчету, то есть выбираться с запасом. В курсовом проекте выбор ведется по теплопроизводительности и площади поверхности нагрева.

Теплопроизводительность теплообменника, т.е. количество передаваемой теплоты, определяется из уравнения теплового баланса.

Для водо-водяного теплообменника:

(3.2.1)

где – теплоемкость воды;

– расход греющей и нагреваемой воды, кг/с.

Площадь поверхности нагрева теплообменника определяется по формуле:

(3.2.2)

где Q –  количество передаваемой теплоты, кВт;

К – коэффициент теплопередачи. Для ориентировочного расчета;

t', t” – температуры теплоносителя на входе и выходе из теплообменника, °С;

- коэффициент, учитывающий потери  теплоты от наружного охлаждения. Принимаем ;

 – среднелогарифмический температурный  напор:

(3.2.3)

где – большая и меньшая разности температур теплоносителей на входе и выходе из теплообменника, °С.

Расчет охладителя непрерывной продувки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Принимаем водоводяной подогреватель ПВ76* 2000(К9) (http://urales.ru/):

- максимально  допустимое давление 1,0 МПа;

- длина  секции 2000мм;

- площадь  нагрева одной секции 0,65 (принимаем 2 секции общей площадью 1,3 )

- мощность 13,1 кВт

- диаметр  корпуса  – 76 мм

- число  трубок в одной секции – 7 шт

- масса  корпуса – 48,9 кг 
           Максимальная температура 150 °С 

 

Расчет охладителя конденсата

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Принимаем водоводяной подогреватель ВВП 08-114-4000 (К12) в количестве 3 шт

- максимально  допустимое давление 1,0 МПа;

- длина  секции 4000мм;

- площадь  нагрева одной секции 3,58

- мощность  86 кВт

- диаметр  корпуса  – 114 мм

- число  трубок в одной секции –  19 шт

- масса  корпуса – 96 кг

  Максимальная температура 150 °С 

 

Принципы работы подогревателя ВВП.

Принцип работы теплообменника ВВП очень прост. Греющая или охлаждающая вода, являющаяся теплоносителем, проходит по внутреннему пространству нагревателя, а жидкость, которая нагревается, течет по межтрубному пространству.

теплообменник ВВП сконструирован из отдельных неразборных секций, присоединяющихся к системе с помощью переходных патрубков. Секция подогревателя водоводяного состоит из оболочки, трубок поверхности теплообмена и трубных досок. Стандартные секции подогревателей изготавливаются диаметром от 55 до 535 мм. Длина секций может быть 2 и 4 метра. Однако размеры подогревателя могут быть изменены в соответствии с индивидуальными чертежами. Максимальное рабочее давление равно 1 МП, а максимальная рабочая температура теплоносителя не должна превышать 150°С. Средний срок службы подогревателя – 25 лет. 

Использование подогревателя ВВП.  

Теплообменник ВВП используется на различных объектах с водяной системой отопления, работающей от теплосетей ТЭЦ и промышленных магистралей. Таким образом, для подогревателя такого типа теплоносителем является горячая вода сторонней системы.

Теплообменник ВВП эффективно применяется, для отопления коммунально-бытовых, общественных и производственных зданий. Так же он используется для горячего водоснабжения. Водоподогреватель водоводяной может быть использован и в других системах, в которых требуется подогрев или охлаждение жидкости. К примеру, подогреватель используется в газовой и нефтехимических промышленностях. В таких случаях теплообменник используют для нагрева, охлаждения и конденсации пара, смесей различных газов, что необходимо в тех или иных технологических процессах. Теплообменник ВВП является универсальным устройством с целым рядом преимуществ и возможностей применения. 

 

 

 

 

Правила эксплуатации подогревателя ВВП. 

На первый взгляд теплообменник ВВП может показаться довольно простым устройством, однако, это не так. Подогреватель – это высокотехнологическое приспособление, требующее определенного ухода, правильного запуска и соблюдения правил эксплуатации.

Для обеспечения нормальной стабильной работы, а так же для управления подогревателем на нем должны быть установлены контрольно-измерительные приборы, предохранительные устройства и запорная арматура. Эти приспособления и их назначение подробно описаны в проектной документации. Обслуживающий персонал обязан регулярно и не реже одного раза в год проверять исправность всех вспомогательных устройств подогревателя. Так же должны строго соблюдаться требования по режиму работы водоводяного подогревателя. Категорически запрещается производить любые ремонтные и наладочные работы устройства и его компонентов во время работы подогревателя.

При запуске Теплообменника ВВП следует соблюдать следующую очередность операций:

- пуск холодной подогреваемой  воды; 
— пуск горячей воды – теплоносителя в межтрубное зону.

При вынужденных кратковременных остановках подогревателя, его ввод в эксплуатацию допускается лишь после полного охлаждения трубных досок.

Теплообменник водоводяной необходимо отключить в следующих случаях:

- при повышении давления сверх  допустимой нормы; 
— при поломке или дефекте предохранительных клапанов; 
— при нахождении на корпусе и элементах подогревателя пропусков, трещин или потения сварных швов; 
— при поломке манометра, а так же при отсутствии возможности определения давления по другим приборам. 
 
Для стабильной и долговечной работы подогревателя, сетевая вода должна соответствовать нормам ОСТ 24.030.47-75.

При соблюдении этих правил, а так же ежегодного сервисного осмотра устройства, теплообменник ВВП прослужит Вам долгие годы.

 

Для паро-водяного теплообменника:

(3.2.6)

где D – расход пара, кг/с;

 – энтальпии пара и конденсата, кДж/кг.

Площадь поверхности нагрева теплообменника определяем по выражению:

(3.2.7)

где K – коэффициент теплопередачи. Для ориентировочного расчета принимаем – для паро-водяных теплообменников и для водо-водяных теплообменников.

η – коэффициент, учитывающий потери теплоты в окружающую среду. Принимаем η=0,98

Расчет подогревателя сырой воды

 

h0,7’’=2763кДж/кг )

hк=419кДж/кг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Принимаем пароводяной подогреватель ПП2−6−2−2 (К10) (http://pk-imperia.ru):

- максимально  допустимое давление 0,7-1,6 МПа;

- площадь  нагрева одной секции 6,3

- диаметр  корпуса 325 мм

- мощность 680 кВт

- длина 2550 мм

- число трубок в одной секции – 68 шт

- масса 390 кг

 

Расчет пароводяного подогревателя сетевой воды

 

h0,7’’=2763кДж/кг )

hк=697кДж/кг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Принимаем пароводяной подогреватель ПП2-9-7-2 (К11) в количестве 3 шт (http://www.rimto.ru/)

- максимально  допустимое давление 0,7-1,6 МПа;

- площадь  нагрева одной секции 9,5

- диаметр  корпуса 325 мм

- мощность 1890 кВт

- длина 3550 мм

- число трубок в одной секции – 68 шт

- масса 506 кг

 

Принцип работы теплообменника.

Внутри подогревателя греющаяся вода течет по теплообменным трубам, в это же время греющий пар сквозь пароподводящий патрубок поступает в межтрубное пространство. Конденсат от пара собирается в нижней части корпуса и выводится сквозь регулирующий автоматический клапан. Таким образом, аппарат автоматического регулирования конденсата поддерживает его нормальное количество и препятствует выходу паров из корпуса. Скапливающиеся в отсеках подогревателя неконденсируемые газы выводятся с помощью специального патрубка на корпусе.

Строение подогревателя.

Подогреватель пароводяной представляет из себя кожухотрубный тепловой обменник вертикального типа. Основными технологическими узлами которого, являются трубная система, корпус и водяная камера. Сборка подогревателя осуществляется при помощи фланцевого соединения, которое обеспечивает возможность профилактики и ремонта оборудования. Корпус состоит из цилиндрической обечайки, овального днища и соединительного фланца. Трубная система сложена из каркаса, трубной доски и U-образных тепловых труб, развальцованных концами в трубной доске. Каркас трубной системы состоит из каркасных стоек, поперечных перегородок, направляющих потоки пара и пароотбойного щита. Воздушный клапан, размещенный на трубной доске, предназначается для отвода воздуха при гидро испытаниях, тут же располагается клапан слива воды из водяной камеры. Очень важная система регенерации низкого давления, преимущественно создается однопоточной. В такой системе вода нагревается в одной группе последовательно размещенных подогревателей. При необходимости отдельные ступени регенеративного подогрева имеют два аппарата ПН подсоединенных параллельно.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Результаты расчета параметров Q и F сведены в таблицу 3.2.1.