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

 

Таблица 3.2.1 – Расчет основных параметров теплообменников

 

Наименование, обозначение	Температура греющей среды на входе t'1, °С	Температура греющей среды на выходе t"1, °С	Температура нагреваемой среды на входе t'2, °С	Температура нагреваемой среды на выходе t"2, °С	Расход нагреваемой среды Gнагрев, кг/с	Среднелогарифмический температурный напор ∆t, °С	Коэффициент теплопередачи К, кВт/м2·°С	Теплопроизводительность Q, кВт	Площадь поверхности теплообмена F, м2
Охладитель непрерывной продувки, К9	111,35	73,2	5	14,41	12,95	86,9	1,7	80,29	0,54
Подогреватель сырой воды, К10	164,95	95	11,2	40	12,65	103,5	3,5	436,45	1,21
Сетевой подогреватель, К11	164,95	164,95	70,8	130,00	91,4	59	3,5	5567	26,96
Охладитель конденсата,  К12	164,95	82,7	70,00	70,8	91,4	40,5	1,7	792,31	11,5
Охладитель выпара, К13	Поставляется в комплекте с деаэратором

 

 

Таблица 3.2.2 – Результаты выбора теплообменников

Наименование, обозначение	Тип	Площадь поверхности теплообмена F, м2	Поверхность  нагрева 1-й секции  f, м2	Количество трубок n, шт	Теплопроизводительность Q, кВт	Габаритные размеры ВхШхГ, мм	Масса, кг
Охладитель непрерывной продувки 2 шт, К9	ПВ76* 2000	1,3	0,65	7	14	2000х76	32.6
Подогреватель сырой воды, К10	ПП2−6−2−2	6,3	6.3	68	680	2550х633	390
Сетевой подогреватель 3 шт, К11	ПП2-9-7-2	28,5	9,5	68	5670	3550х633	550
Охладитель конденсата 3 шт,  К12	ВВП 08-114-4000	10.74	3,58	19	257,1	4000х114	98

 

3. Выбор сепаратора непрерывной продувки

Сепараторы непрерывной продувки предназначены для разделения на пар и воду пароводяной смеси, образующейся из продувочной воды паровых котлов путем снижения её давления до давления в сепараторе (что приводит к вскипанию воды), с последующим использованием тепла воды и пара.

Для ускорения процесса сепарации применяется тангенциальный подвод продувочной воды. Также в сепараторах присутствуют вертикальные жалюзийные каплеуловители для осушки пара вторичного вскипания.

Сепаратор представляет собой вертикальный цилиндрический сосуд сварной конструкции и состоит из корпуса с приваренным к нему нижним эллиптическим днищем; верхнее эллиптическое днище соединяется с корпусом с помощью фланцевого разъёма. В средней части корпуса приварены 2 или 4 опоры для установки сепаратора в подвешенном состоянии на опорных балках.

В нижней части корпуса находится приёмное устройство, состоящее из двух концентрично установленных обечаек и двух тангенциально вваренных в корпус патрубков, предназначенное для приёма тангенциально подводимой продувочной воды.

В верхней части корпуса крепится болтами к кольцу сепарирующее устройство, состоящее из набора специально отогнутых лопаток и предназначенное для отделения мелких капель воды от пара.

Постоянный уровень отсепарированной воды автоматически поддерживается поплавковым регулятором уровня, встроенным в штуцере в нижней части корпуса.

Для визуального наблюдения за уровнем отсепарированной воды сепаратор оснащён водоуказательным устройством, состоящим из водоуказательного стекла и кранов клапанного типа.

Для наблюдения за рабочим давлением в паровом пространстве сепаратора имеется манометр показывающий с пределом измерения до 1,6МПа с продувочным 3-х ходовым краном и спускным вентилем.

Отсекание давления пара в корпусе выше допустимого (0,75МПа) обеспечивается клапаном предохранительным полноподъёмным фланцевым, снабжённым сменной пружиной, работающей при давлении в пределах 0,7-1,3МПа. Срабатывание клапана регулируется на давление 0,75МПа. Верхняя часть клапана закрыта колпаком, в котором имеется регулировочный винт для установки пружины на заданное давление.

Работа сепаратора заключается в приёме пароводяной смеси от котла, разделении её на пар и воду за счёт расширения и вращательного движения потока в приёмном устройстве сепаратора. Окончательно пар осушивается в сепарирующем устройстве.

Сепаратор непрерывной продувки выбирается исходя из расхода продувочной воды

(3.3.1)

где   – расход остаточной воды на выходе из СНП, т/ч;

 – расход пара на выходе из СНП, т/ч

Исходя из заданных условий выбираем сепараторы марки СП-0,28-0,45 производства Саратовского завода энергетического машиностроения. Основные характеристики СП-0,28-0,45 приведены в таблице З.З.1. Габаритные размеры указаны на рисунке 3.3.1.

 

Таблица 3.3.1 – Технические характеристики СП-0,28-0,45

Давление рабочее	0,7 МПа
Температура рабочая	170 °С
Давление пробное при гидроиспытании	1,0 МПа
Паропроизводительность	0,7 т/ч
Расход пароводяной смеси	3,5 т/ч
Вместимость	0,28 м3
Масса сухая	470 кг

 

Рисунок 3.3.1 – Габаритные размеры сепаратора СП-0,28-0,45

А-штуцер регулятора уровня; Б-подвод пароводяной смеси; В-выход отсепарированного пара;

Г-выход отсепарированной воды; Д-для предохранительного клапана; Е-дренаж; Ж-муфта манометра;

И-муфты указателя уровня; К-штуцер смотровой

4. Расчет и подбор тягодутьевого оборудования

1. Описание схемы подачи воздуха и дымоудаления

В соответствии со СНиП II-35-76 «Котельные установки», для обеспечения подачи воздуха к котельным агрегатам и отвода продуктов сгорания тягодутьевые установки предусматриваются индивидуально для каждого котла. В состав тягодутьевой установки котельного агрегата входят: дутьевой вентилятор – для подачи воздуха, необходимого при сжигании топлива; дымосос – для отвода продуктов сгорания от котлоагрегата в окружающую среду.

Для подачи в топочную камеру в зимнее время используется теплый воздух из верхней зоны котельной, а в летний – воздух, забираемый из окружающей среды. Воздухопроводы внутри котельной изготавливаются стальными круглого сечения.

Отвод продуктов сгорания осуществляется по железобетонным подземным газоходам. Каждый котлоагрегат имеет индивидуальный газоход, отводящий продукты сгорания к дымовой трубе.

В котельной предусмотрена одна дымовая железобетонная труба высотой 30 м с диаметром устья 1,2м. В местах сопряжения газоходов с дымовой трубой предусматриваются температурно-осадочные швы.

Для обеспечения экономичной работы тягодутьевого оборудования, электроприводы вентиляторов и дымососов подключаются к электросети через преобразователи частоты, которые осуществляют плавное регулирование оборотов электродвигателя (а следовательно и производительность оборудования) в зависимости от режима работы котлоагрегатов. Установка преобразователей частоты позволяет обеспечить экономию электроэнергии до 30%, автоматизировать работу тягодутьевого оборудования и продлить срок его службы, исключить человеческий фактор при управлении аппаратами.

 

 

2. Выбор тягодутьевого оборудования

Тягодутьевое оборудование котельной выбираются по производительности и создаваемому напору. Для выбора данного оборудования необходимо определить величину аэродинамического сопротивления газовоздушного тракта котельной установки. Расчет производится по упрощенной методике.

 

 

4.2.1 Выбор дутьевого вентилятора

Определим расчетную производительность дутьевого вентилятора:

(4.2.1)

где – коэффициент запаса. Согласно приложению 3 СНиП II-35-76  [2], 1,1

- расход топлива на котельный  агрегат, м3/ч;

 теоретический объем воздуха, необходимого для полного сгорания 1 природного газа, ;

 – коэффициент избытка воздуха  в топке;1,05

- температура воздуха, подаваемого  на горение. Принимаем .

Расчетный напор вентилятора определяется с учетом аэродинамического сопротивления горелки и воздушного тракта котельной установки:

(4.2.2)

где – коэффициент запаса. Согласно приложению 3 СНиП II-35-76  [2], 1,1

– аэродинамическое сопротивление горелки ГМГ-4м. ;

– аэродинамическое сопротивление воздуховодов, принимаем .

Для подачи воздуха выбираем дутьевой вентилятор марки ВДН-8-1500 производства Бийского котельного завода. Технические характеристики вентилятора приведены в таблице 4.2.1. Габаритные размеры указаны на рисунке 4.2.1.

 

Таблица 4.2.1 – Технические характеристики дутьевого вентилятора ВДН-8-1500

Диаметр рабочего колеса	0,8 м
Частота вращения максимальная	1500 об/мин
Типоразмер электродвигателя	АИР160S4
Установленная мощность электродвигателя	15,0 кВт
Номинальная потребляемая мощность	7,9 кВт
Производительность на всасывании	10460 м3/ч
Полное давление	2330 Па
Температура перемещаемой среды на всасывании	30 °С
Максимальная температура перемещаемой среды на всасывании	200 °С
КПД	83 %
Габаритные размеры	1165х1470х1285мм
Масса	523кг

Рисунок 4.2.1 – Габаритные размеры вентилятора ВДН-8-1500

1-корпус; 2-рабочее колесо; 3-осевой  направляющий аппарат; 4-электродвигатель; 5-постамент.

 

 

 

4.2.2 Выбор дымососа

Определим расчетную производительность дымососа:

(4.2.3)

где – коэффициент запаса. Согласно приложению 3 СНиП II-35-76  [2], 1,05

 – расход топлива на котельный  агрегат, м3/ч;

 – полный объем продуктов сгорания, образующихся при сжигании 1м3 топлива, .  ;

 – коэффициент избытка воздуха  в уходящих газах. Принимаем ;

- температура уходящих газов. Принимаем  .

Для отвода продуктов сгорания выбираем дымосос марки ВДН-10-1000 производства Бийского котельного завода. Технические характеристики дымососа приведены в таблице 4.2.2. Габаритные размеры указаны на рисунке 4.2.2.

 

Таблица 4.2.2 – Технические характеристики дымососа ДН-10-1000

Диаметр рабочего колеса	1 м
Частота вращения максимальная	1000 об/мин
Типоразмер электродвигателя	АИР160S6
Установленная мощность электродвигателя	11,0 кВт
Номинальная потребляемая мощность	7,1 кВт
Производительность на всасывании	13620 м3/ч
Полное давление	1550 Па
Температура перемещаемой среды на всасывании	30 °С
Максимальная температура перемещаемой среды на всасывании	200 °С
КПД	83 %
Габаритные размеры	1288х1825х1485мм
Масса	625кг