Построение годового графика тепловой нагрузки

Бесперебойное снабжение паровых котлов водой обеспечивается питательными устройствами, к которым относятся конденсатные и питательные баки и насосы.

Для паровых котлов низкого давления (избыточное давление пара до 68,7 кПа) применяют питательные баки, одновременно выполняющие функции и конденсатных баков. В них поступает конденсат, возвращаемый от потребителей, и питательная вода, восполняющая потери кондесата. Обычно устанавливают два бака или один, разделенный пополам.

Паропроизводительность паровых котлов (кг/ч):ъ

Где Ф_п.к - тепловая мощность всех паровых котлов, Вт;

h_п - энтальпия пара, для избыточного давления 68,7 кПа равная 2660 кДж/кг. Энтальпия воды зависит от её температуры h=4,19t. Конденсат пара, являющийся питательной водой для парового котла, имеет температуру 70ºС, hп.в=4,19·70=293 кДж/кг

кг/ч

В качестве питательных насосов устанавливают два центробежных насоса с электроприводом (рабочий и резервный). Подача каждого насоса должна быть не менее 110 % суммарной максимальной паропроизводительности всех котлов, т.e.

м³/ч

Выбираем насос типа 1,5К-6

Где Q_н - подача насоса, м³/ч;

р_н - давление, создаваемое насосом, кПа;

η_н- КПД насоса.

кВт

Для принудительной циркуляции воды в тепловых сетях в котельной устанавливают два сетевых насоса с электроприводом (один из них резервный). Подача сетевого насоса, равная часовому расходу сетевой воды в подающей магистрали:

Где Ф_р.в=Ф_п-Ф_с.н. - расчетная тепловая нагрузка покрываемая теплоносителем - водой, Вт;

Ф_П - тепловая нагрузка, покрываемая паром, Вт;

Ф_С._Н - тепловая мощность, потребляемая котельной на собственные нужды (подогрев и деаэрация воды, отопление вспомогательных помещений и др..) Ф_с.н=(0,03…0,1)(ΣФ_от+ ΣФ_в+ ΣФ_г.в+ ΣФ_т)

t_П и t₀ - расчетные температуры прямой и обратной воды, °С;

- плотность обратной воды (при t₀ =70ºС, =977,8 кг/м³

Найдем тепловую нагрузку, покрываемую паром,

Тепловая мощность, потребляемая котельной на собственные нужды, находится по формуле:

Ф_с.н=0,03(1852702 +458010+586783 +6473)=87119 Вт

Ф_р.в=Ф_р-Ф_п-Ф_с.н.

м³/ч

Выбираем сетевой насос типа 6К-12

Мощность (кВт), потребляемая насосом с электроприводом:

кВт

Подпиточные насосыкомпенсируют разбор воды из открытых тепловых сетей на горячее водоснабжение и технологические нужды, а также восполняют утечки сетевой воды, составляющие 1..2% часового расхода. Подача подпиточного насоса:

где Ф_Г.В - расчетная тепловая нагрузка горячего водоснабжения,

Ф_Т.Н.В - часть расчетной технологической нагрузки покрываемой теплоносителем – водой, Вт;

t_Г и t_Х - расчетная температура горячей и холодной воды равные соответственно 55 и 5 °С;

ρ_пп - плотность подпиточной воды, можно принять равной , кг/м³.

Найдем тепловую нагрузку, покрываемую водой,

Фт.н.в=Фж+Фт.авт

Вт

Фт.н.в=621+5020=5641 Вт

м³/ч

Мощность, потребляемая насосом с электроприводом:

кВт

Расчетная площадь поперечного сечения одного фильтра:

А_р=V_кат/(hn)

где h - высота загрузки катионита в фильтре, равная 2...3 м;

n - число рабочих фильтров(1...3).

Aр=4,7/(2,5*2)=0,94м²

Выбираем три фильтра и соответствующий солерастворитель

ч

где А - площадь поперечного сечения выбранного фильтра, м²;

1,5 - продолжительность процесса регенерации, ч.

Число регенераций в сутки по всем фильтрам:

n_c=n·n_p

n_с=3·0,61=1,83

Для регенерации натрий-катионитовых фильтров используют раствор поваренной соли NaCI (6...8 %). Расход соли (кг) на одну регенерацию фильтра: (кг)

где а - удельный расход поваренной соли, равный 200 г/(г • экв).

m=300*2*1,72*200*10^-3=206,4 кг

Суточный расход соли по всем фильтрам:

Mc=206,4·1,83=377,7 кг

Стандартные солерастворители подбирают следующим образом. Определяют объем соли (м³) на одну регенерацию:

Vc=0.206 м³

м

При расчете тепловой схемы водогрейной котельной определяют температуы воды на входе и выходе из котла и в линии рециркуляции, а также расходы воды через котел, в линии перепуска и рециркуляции.

Рис. 3. Принципиальная тепловая схема водогрейной котельной с отпуском теплоты в открытые тепловые сети:

1 – эжектор; 2 – деаэратор; 3 – подогреватель химически очищенной воды; 4 – фильтр химической водоочистки; 5 – котел; 6 – подогреватель исходной воды; ЭН, ПН, РН и СН – насосы соответственно эжекторный, подпиточный, рециркуляционный и сетевой.

Порядок расчета тепловой схемы следующий (при учете ):

1. Температура воды перед сетевыми насосами tсм определяют из уравнения теплового баланса точки смещения А:

t _см = (Q _о t _о + Q _пп t _пп)/ Q _п

Где Q_п - расход воды в подающей магистрали;

Q_пп - расход воды в линии подпитки;

Q₀ = Q_п- Q_пп - расход воды в обратной магистрали, м³/ч;

t_пп- температура подпиточной воды, ºС; t_пп=65

Q_о=102.2-12.5=89.7,м³/ч

ºС

2. Расход воды на перепуск по линии обвода котла находим из уравнения теплового баланса при смешении потоков в точке Б:

Расход воды на перепуск:

Где ρ_вых и ρ_п - плотность воды на выходе из котла и в подающей магистрали; - проектная температура воды за котлом, (равная 115 ºС);; t _п — температура воды в подающей магистрали, ºС.

,м³/ч

3. Расход воды в линии рецеркуляции для предварительно принятого значения (t_рец = 65..75^оС) перед поступлением воды в напорный коллектор сетевых насосов:

Расход воды в линии рециркуляции:

м³/ч

4. Температура воды на входе в котел определяется из уравнения теплового баланса точки смещения В:

Температура воды на входе в котёл:

,

Q`_о=89.7+12.5-45.4=56.8 ºС;

ºС

Температура t_вх должна быть не менее 65^оС, если топливо – газ, и 50^оС, когда топливо – уголь или мазут. В случае невыполнения этого условия следует повторить расчет, приняв другое значение t_рец и соотвествующее ему значение Q_рец

5. Расход воды через котлы с учетом необходимости подогрева добавочной воды:

Расход воды через котлы:

,

,м³/ч

Проверка:

Q_к`=(Qп-Qпер)+Qрец,

Q_к`=(102.2-45.4)+17.9=74.7 м³/ч

<1%

расчет тепловой схемы выполнен верно.