Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Ивановский государственный архитектурно-строительный университет»
Кафедра «Теплогазоснабжение и вентиляция»
Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту
на тему:
«Расчет тепловой схемы котельной»
Выполнил: ст. гр. ТГВ-32
Роина К.
Проверил: к.т.н., доцент
Колибаба О.Б.
Иваново 2009
Содержание
1. Исходные данные
. Определение потребного количества теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение и необходимую теплопроизводительность котельной для технических нужд
. Расчет тепловой схемы отопительно-производственной котельной с паровыми котлами для закрытой системы теплоснабжения
. Расчет водоводяных теплообменников
. Расчет пароводяных теплообменников
. Расчет теплообменника для нагрева сырой воды за счет тепла продувочной воды
. Расчет теплообменника для нагрева сырой воды за счет пара
. Расчет охладителя выпара атмосферного типа
. Аэродинамический расчет тракта дымовых газов
. Расчет дымовой трубы
. Выбор дымососа
Библиографический список
1. Исходные данные
. Город - Кострома.
2. Производственно-отопительная котельная.
3. Тип котла-ДЕ-16-1,4ГМ.
4. Теплоноситель - сухой насыщенный пар при Р=1,4 МПа.
5. Вид топлива - природный газ.
6. Закрытая система теплоснабжения.
7. Параметры теплоносителя в тепловой сети - 70/150°C.
8. Доля возвращаемого конденсата - q=0,6.
9. Действительное количество дымовых газов - 9,834 м³/кг
10. Расчётный расход топлива - кг/ч
11. Аэродинамическое сопротивление тракта котла - Па.
2. Определение потребного количества теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение и необходимую теплопроизводительность котельной для технических нужд
Производительность котлоагрегата, которая принимается по данным завода изготовителя котлоагрегатов, Dед=16 т/ч. Необходимо установить два котлоагрегата.
Общая паропроизводительность определяется следующим образом:
кг/ч
Dт=6.2 т/ч
Dов+ Dгв =1,43+3,36=4,79кг/ч=17,24 т/ч
Количество стальных паровых котлов находят из выражения:
где Dед - производительность котлоагрегата, которая принимается по данным завода изготовителя котлоагрегатов.
Определим отпуск теплоты на отопление и вентиляцию по следующей формуле:
, Вт
где - расход пара на отопление и вентиляцию, кг/с;
- энтальпии насыщенного пара, Дж/кг;
Ср - средняя массовая теплоемкость, Дж/(кг·К);
- температуру конденсата, °C;
- кпд подогревателей
Определим отпуск теплоты на горячее водоснабжение по следующей формуле:
, Вт
где - расход пара на горячее водоснабжение, кг/с
. Расчет тепловой схемы отопительно-производственной котельной с паровыми котлами для закрытой системы теплоснабжения
Максимально-зимний режим.
Температура наружного воздуха для рассчитываемого режима при средней температуре наиболее холодной пятидневки °C.
Определяется относительный расход теплоты на отопление и вентиляцию при выбранной температуре:
Температура прямой сетевой воды на выходе из подогревателей сетевой воды:
Температура обратной сетевой воды на входе в подогреватель сетей воды:
Расчетный отпуск теплоты на отопление и вентиляцию для данного режима:
Вт
Общий расход теплоты на отопление, вентиляцию, кондиционирование и горячее водоснабжение:
Требуемый расход пара для нагрева сетевой воды:
кг/с
Количество конденсата после подогревателей сетевой воды будет равно:
кг/с
Расход сетевой воды натеплообменники определяется по формуле:
кг/с
Количество воды для подпитки тепловых сетей при потерях в них 1,5% составит:
кг/с
Имея из задания расход пара на производство Dт, долю возврата конденсата , находят количество потерянного конденсата:
кг/с
И количество возвращаемого конденсата:
кг/с
Суммарный расход пара на производство и теплоснабжение составит:
кг/с
Расход пара на деаэрацию и подогрев сырой воды принимается предварительно равным 9% D:
кг/с
Потери пара внутри котельной принимаются равными 2% D:
кг/с
Тогда полное количество пара, вырабатываемого котельной составит:
кг/с
Имея полное количество пара, производимого в котельной, сравнивают его с количеством пара, получаемого от выбранного числа котлоагрегатов; оно должно быть:
,228 кг/с4,44*2 кг/с
,228 кг/с8,88 кг/с
Далее следует взять из расчета водоподготовки величину продувки рпр, %, и найти
кг/с
При Gпр≥0,28 кг/с (1 т/ч) для использования теплоты, содержащейся в паре, кроме отбора пара, следует включить в схему теплообменник, использующий теплоту воды после расширителя для подогрева сырой воды перед водоподготовкой.
Количество пара, которое можно получить из расширителя, находят из баланса теплоты:
кг/с
где h’1 - энтальпия котловой воды при давлении в котле, Дж/кг;
h’’н, h’2 - энтальпии пара и воды при давлении в расширителе, обычно равном 0.15 МПа
(1.5 кгс/см2), Дж/кг;
х=0.98 - степень сухости пара, выходящего из расширителя.
Количество воды, уходящей из расширителя, будет:
кг/с
Эти расчеты позволяют определить количество питательной воды, поступающей в котлы:
кг/с
Общее количество воды на выходе из деаэратора (питательная вода + вода на подпитку тепловых сетей):
кг/с
Если принять равным, что количество выпара из деаэратора питательной воды равно 0.4% расхода подаваемой через него воды, то:
кг/с
И производительность химводоподготовки должна быть:
, кг/с
кг/с
Для определения расхода сырой воды на химводоочистку необходимо учесть количество воды, идущей на взрыхления катионита, его регенерацию, отмывку и прочие нужды водоподготовки. Их учитывают величиной коэффициента k = 1.10÷1.25 умножаемого на производительность водоподготовки:
кг/с
При известных расходе сырой воды и температуре ее можно задаваясь значением температуры перед химводооочисткой, найти количество пара, расходуемого в теплообменнике сырой воды:
кг/с
где t’’с.в., t’с.в - температуры сырой воды после и до подогревателя, 0С;
h’’, hк - энтальпии греющего пара и конденсата, Дж/кг.
Количество конденсата, поступающего из этого теплообменника, G'c.в=Dс.в.
Определяем. температуру воды из охладителя выпара в деаэратор:
°C
где h’’вып - энтальпия выпара при р=0.12 МПа (1.2 кгс/см2), Дж/кг;
hк - энтальпия конденсата, Дж/кг
Тепловой баланс деаэратора:
Отсюда расход пара на деаэратор будет:
Если далее просуммировать полученный расход пара на деаэратор Dд с расходом пара на подогреватель сырой воды Dс.в., то полученная величина должна быть близка к принятым ранее 9% D. При этом расхождение не должно превышать 15%.
Просуммируем полученный расход пара на деаэратор Dд с расходом пара на подогреватель сырой воды Dс.в. и получим:
Dд +Dс.в=0,444 +0,067=0,511кг/с
Принятая ранее величина:
Dд +Dс.в=0,586 кг/с
И расхождение составляет:
,228+0,067+0,444кг/с <4,44*2кг/с
,739кг/с <8,88 кг/с
Средне-зимний режим.
Температура наружного воздуха для рассчитываемого режима при средней температуре отопительного сезона °C.
Определяется относительный расход теплоты на отопление и вентиляцию при выбранной температуре:
Температура прямой сетевой воды на выходе из подогревателей сетевой воды:
Температура обратной сетевой воды на входе в подогреватель сетей воды:
Расчетный отпуск теплоты на отопление и вентиляцию для данного режима:
Вт
Общий расход теплоты на отопление,вентиляцию, кондиционирование и горячее водоснабжение:
Требуемый расход пара для нагрева сетевой воды :
кг/с
Количество конденсата после подогревателей сетевой воды будет равно:
кг/с
Расход сетевой воды натеплообменники определяется по формуле:
кг/с
Количество воды для подпитки тепловых сетей при потерях в них 1,5% составит:
кг/с
Имея из задания расход пара на производство Dт, долю возврата конденсата , находят
количество потерянного конденсата:
кг/с
И количество возвращаемого конденсата:
кг/с
Суммарный расход пара на производство и теплоснабжение составит:
кг/с
Расход пара на деаэрацию и подогрев сырой воды принимается предварительно
равным 9% D:
кг/с
Потери пара внутри котельной принимаются равными 2% D:
кг/с
Тогда полное количество пара, вырабатываемого котельной составит:
кг/с
Имея полное количество пара, производимого в котельной, сравнивают его с количеством пара, получаемого от выбранного числа котлоагрегатов; оно должно быть:
,17 кг/с4,44*2 кг/с
,17 кг/с8,88 кг/с
Далее следует взять из расчета водоподготовки величину продувки рпр, %, и найти
кг/с
При Gпр≥0,28 кг/с (1 т/ч) для использования теплоты, содержащейся в паре, кроме отбора пара, следует включить в схему теплообменник, использующий теплоту воды после расширителя для подогрева сырой воды перед водоподготовкой.
Количество пара, которое можно получить из расширителя, находят из баланса теплоты:
кг/с
Количество воды, уходящей из расширителя, будет:
кг/с
Эти расчеты позволяют определить количество питательной воды, поступающей в котлы:
кг/с
Общее количество воды на выходе из деаэратора (питательная вода + вода на подпитку тепловых сетей):
кг/с
Если принять равным, что количество выпара из деаэратора питательной воды равно 0.4% расхода подаваемой через него воды, то:
кг/с
И производительность химводоподготовки должна быть:
, кг/с
кг/с
Определение расхода сырой воды на химводоочистку:
кг/с
Количество пара, расходуемого в теплообменнике сырой воды:
кг/с
Количество конденсата, поступающего из этого теплообменника, G'c.в=Dс.в.
Определяем. температуру воды из охладителя выпара в деаэратор:
°C
Расход пара на деаэратор будет:
Просуммируем полученный расход пара на деаэратор Dд с расходом пара на подогреватель сырой воды Dс.в. (при этом расхождение не должно превышать 15% ) и получим:
Dд +Dс.в=0,37+0,08=0,45 кг/с
Принятая ранее величина:
Dд +Dс.в=0,42 кг/с
И расхождение составляет:
,17+0,08+0,37 кг/с <4,44*2 кг/с
,62кг/с <8,88кг/с
4. Расчет водоводяных теплообменников.
В теплогенерирующих установках применяются теплообменники трубчатой конструкции. По трубкам пропускают нагреваемую воду, а в межтрубное пространство подают чистую и умягченную воду. Движение теплоносителей противоточное.
Уравнение теплового баланса:
Отсюда температура сетевой воды tх на выходе из водоводяного теплообменника будет:
°C
Зададимся оптимальной скоростью нагреваемой воды в трубках равной ωтр = 1 м/с.
Определим необходимое сечение трубок водоподогревателя по формуле:
м²
где ρнагр - плотность нагреваемой воды, кг/м3.
Плотность нагреваемой воды определяется по средней температуре нагреваемого теплоносителя, которая рассчитывается по формуле:
°C
В соответствии с полученной величиной f.тр выбирают необходимый типоразмер водоподогревателя ПВ-Z-15:
диаметр основного корпуса (Dн=0,325 м);
длина секции (L=2м);
поверхность нагрева одной секции (fсек=14,24 м²)
кол-во трубок(n=151шт)
Определим фактическую скорость воды в трубках по формуле:
м/с
Площадь межтрубного пространства:
м²
Для выбранного типоразмера водоподогревателя определяется фактическая скорость воды в межтрубном пространстве по формуле:
м/с
где ρгр - плотность греющего теплоносителя, кг/м3
Плотность греющего теплоносителя определяется по средней температуре греющего теплоносителя, которая рассчитывается по формуле:
°C
Коэффициент теплоотдачи от греющего теплоносителя к стенкам труб определяется по формуле:
Вт/(м2·0С)
где tср.гр - средняя температура греющего теплоносителя, 0С.
dэкв - эквивалентный диаметр межтрубного пространства, м
Эквивалентный диаметр межтрубного пространства:
Коэффициент теплоотдачи от стенок труб к нагреваемой воде определяется по формуле:
Вт/(м2·0С)
где tср.нагр - средняя температура нагреваемого теплоносителя, 0С.
Коэффициент теплопередачи следует определять по формуле:
Вт/(м2·0С)
Поверхность нагрева водоподогревателя определяют из уравнения теплового баланса:
м²
где - тепловая мощность теплообменника, Вт;
- коэффициент теплопередачи, Вт/(м2·0С);
Δtср.лог - среднелогорифмическая разность температур между греющей и нагреваемой средой, 0С
Тепловую мощность водоводяного теплообменника определяют по формуле:
Вт
Среднелогорифмическая разность температур определяется по формуле:
0С
где - большая разность температур, °C
°C
- меньшая разность температур, °C
°C
Число секций водоподогревателя определяется по формуле:
шт
где fсек - площадь одной секции, которая определяется в соответствии с выбранным типом водоподогревателя.
. Расчет пароводяных теплообменников
Плотность нагреваемой воды определяется по средней температуре нагреваемого теплоносителя, которая рассчитывается по формуле:
°C
Зададимся оптимальной скоростью нагреваемой воды в трубках равной ωтр = 1 м/с.
Определим необходимое сечение трубок по формуле
м²
где ρ - плотность воды, кг/м3.
В соответствии с полученной величиной f.тр выбирают необходимый типоразмер водоподогревателя ПП 1-108-7-IV:
диаметр основного корпуса (Dн=0,820 м);
длина секции (L=2м);
поверхность нагрева одной секции (fсек=108,0 м²)
кол-во трубок(n=792шт)
Для выбранного типоразмера пароводяного теплообменника определяется фактическая скорость воды в трубном пространстве по формуле:
м/с
Коэффициент теплоотдачи от конденсирующегося пара к горизонтальной стенке трубки определяется по формуле:
Вт/(м2·0С)
где - количество трубок, шт.;
dН - наружный диаметр трубок, м
Коэффициент теплоотдачи от стенки трубки к нагреваемой воде определяется по формуле:
Вт/(м2·0С)
где tср.нагр - средняя температура нагреваемого теплоносителя, 0С.
dвн - внутренний диаметр межтрубного пространства, м
Тепловая производительность подогревателя определяют по формуле:
Вт
Коэффициент теплопередачи следует определять по формуле:
Вт/(м2·0С)
Поверхность нагрева пароводяных подогревателей определяется по формуле:
м²
где - расчетная тепловая производительность подогревателя, Вт;
- коэффициент теплопередачи, Вт/(м2·0С);
Δtср.лог - среднелогорифмическая разность температур, 0С
Среднелогорифмическая разность температур определяется по формуле:
0С
где - большая разность температур, °C
°C
- меньшая разность температур, °C
°C
Число секций теплообменника определяется по формуле:
шт
где fсек - площадь одной секции, которая определяется в соответствии с выбранным типом пароводяного теплообменника.
. Расчет теплообменника для нагрева сырой воды за счет тепла продувочной воды
Уравнение теплового баланса:
Отсюда температура сырой воды tх будет равна:
Плотность греющего теплоносителя определяется по средней температуре греющего теплоносителя, которая рассчитывается по формуле:
°C
Плотность нагреваемой воды определяется по средней температуре нагреваемого теплоносителя, которая рассчитывается по формуле:
°C
Зададимся оптимальной скоростью нагреваемой воды в трубках равной ωтр = 1 м/с.
Определим необходимое сечение трубок теплообменника по формуле:
м²
где ρнагр - плотность нагреваемой воды, кг/м3.
В соответствии с полученной величиной f.тр выбирают необходимый типоразмер водоподогревателя ПВ-Z-7:
диаметр основного корпуса (Dн=0,114м);
длина секции (L=2м);
поверхность нагрева одной секции (fсек=1,79 м²)
кол-во трубок(n=19шт)
Определим фактическую скорость воды в трубках по формуле:
м/с
Площадь межтрубного пространства определяется по формуле:
м²
Определим фактическую скорость воды в межтрубном пространстве по формуле:
м/с
где ρгр - плотность греющего теплоносителя, кг/м3
Эквивалентный диаметр межтрубного пространства определяется по формуле:
м
Коэффициент теплоотдачи от греющего теплоносителя к стенкам труб определяется по формуле:
Вт/(м2·0С)
где tср.гр - средняя температура греющего теплоносителя, 0С.
dэкв - эквивалентный диаметр межтрубного пространства, м
Коэффициент теплоотдачи от стенок труб к нагреваемой воде определяется по формуле:
Вт/(м2·0С)
где tср.нагр - средняя температура нагреваемого теплоносителя, 0С.
dвн - внутренний диаметр межтрубного пространства, м
Коэффициент теплопередачи следует определять по формуле:
Вт/(м2·0С)
Тепловую мощность теплообменника определяют по формуле:
Вт
Поверхность нагрева теплообменника определяют из уравнения теплового баланса:
м²
где - тепловая мощность теплообменника, Вт;
- коэффициент теплопередачи, Вт/(м2·0С);
Δtср.лог - среднелогорифмическая разность температур, 0С
Среднелогорифмическая разность температур определяется по формуле:
0С
где - большая разность температур, °C
°C
- меньшая разность температур, °C
°C
Число секций теплообменника определяется по формуле:
шт
где fсек - площадь одной секции, которая определяется в соответствии с выбранным типом теплообменника.
. Расчет теплообменника для нагрева сырой воды за счет пара
котельная теплообменник дымосос водоснабжение
Плотность нагреваемой воды определяется по средней температуре нагреваемого теплоносителя, которая рассчитывается по формуле:
°C
Температура конденсата определяется по формуле:
°C
Зададимся оптимальной скоростью нагреваемой воды в трубках равной ωтр = 1 м/с.
Определим необходимое сечение трубок по формуле:
м²
где ρ - плотность воды, кг/м3.
В соответствии с полученной величиной f.тр выбирают необходимый типоразмер водоподогревателя ПВ-Z-15:
диаметр основного корпуса (Dн=0,325 м);
длина секции (L=2м);
поверхность нагрева одной секции (fсек=9,5 м²)
кол-во трубок(n=68шт)
Для выбранного типоразмера теплообменника определяется фактическая скорость воды в трубном пространстве по формуле:
м/с
Коэффициент теплоотдачи от пара к стенкам труб определяется по формуле:
Вт/(м2·0С)
где - количество трубок, шт.;
dН - наружный диаметр трубок, м
Коэффициент теплоотдачи от стенок труб к нагреваемой воде определяется по формуле:
Вт/(м2·0С)
где tср.нагр - средняя температура нагреваемого теплоносителя, 0С.
dвн - внутренний диаметр межтрубного пространства, м
Тепловую мощность теплообменника определяют по формуле:
Вт
Коэффициент теплопередачи следует определять по формуле:
Вт/(м2·0С)
Поверхность нагрева теплообменника определяют из уравнения теплового баланса:
м²
где - тепловая мощность теплообменника, Вт;
- коэффициент теплопередачи, Вт/(м2·0С);
Δtср.лог - среднелогорифмическая разность температур, 0С
Среднелогорифмическая разность температур определяется по формуле:
0С
где - большая разность температур, °C
°C
- меньшая разность температур, °C
°C
Число секций теплообменника определяется по формуле:
шт
где fсек - площадь одной секции, которая определяется в соответствии с выбранным типом теплообменника.
. Расчет охладителя выпара атмосферного типа
Плотность определяется по средней температуре, которая рассчитывается по формуле:
Зададимся оптимальной скоростью нагреваемой воды в трубках равной ωтр = 1 м/с.
Определим необходимое сечение трубок по формуле:
м²
где ρ - плотность воды, кг/м3.
В соответствии с полученной величиной f.тр выбирают необходимый типоразмер водоподогревателя ПВ-Z-15:
диаметр основного корпуса (Dн=0,325 м);
длина секции (L=2м);
поверхность нагрева одной секции (fсек=9,5 м²)
кол-во трубок(n=68шт)
Для выбранного типоразмера пароводяного теплообменника определяется фактическая скорость воды в трубном пространстве по формуле:
м/с
Коэффициент теплоотдачи от конденсирующегося пара к горизонтальной стенке трубки определяется по формуле:
Вт/(м2·0С)
где - количество трубок, шт.;
dН - наружный диаметр трубок, м
Коэффициент теплоотдачи от стенки трубки к нагреваемой воде определяется по формуле:
Вт/(м2·0С)
где tср.нагр - средняя температура нагреваемого теплоносителя, 0С.
dвн - внутренний диаметр межтрубного пространства, м
Тепловая производительность подогревателя определяют по формуле:
Вт
Коэффициент теплопередачи следует определять по формуле:
Вт/(м2·0С)
Поверхность нагрева пароводяных подогревателей определяется по формуле:
м²
где - расчетная тепловая производительность подогревателя, Вт;
- коэффициент теплопередачи, Вт/(м2·0С);°C
Δtср.лог - среднелогорифмическая разность температур, 0С
Среднелогорифмическая разность температур определяется по формуле:
0С
где - большая разность температур, °C
°C
- меньшая разность температур, °C
°C
Число секций теплообменника определяется по формуле:
шт
где fсек - площадь одной секции, которая определяется в соответствии с выбранным типом пароводяного теплообменника.
. Аэродинамический расчет тракта дымовых газов
Метод аэродинамического расчета котельных установок используется для подсчета газовых и воздушных сопротивлений и для выбора дымовых труб и тягодутьевых устройств. При аэродинамических расчетах определяют перепады давлений на газовоздушных трактах подсчетом их сопротивлений и возникающей на данном участке или в установке самотяги.
Когда теплоноситель не изменяет агрегатного состояния, расчет аэродинамики состоит изопределения суммы потерь напора в местных сопротивлениях и потерь напора на трение:
.
Потери напора на трение, Па определяют по формуле Дарси-Вейсбаха:
где - коэффициент сопротивления трением, зависящий при турбулентном режиме от
шероховатости, а при ламинарном и турбулентном от числа Рейнольдса;
- длина участка, м;
- плотность газа, кг/м3;
- средняя скорость потока, м/с;
- эквивалентный диаметр, м;
g - ускорение свободного падения, м/с².
1. часовой объем дыма от одного котельного агрегата по формуле:
- действительное количество дымовых газов при средней величине избытка воздуха в газоходе,, м³/кг;
-расчетный расход топлива, кг/ч;
-плотность газового топлива, кг/м3,определяемая по следующей формуле:
где Vгд - средний объем продуктов сгорания при нормальных условиях и средней величине избытка воздуха в газоходе, м3/ч;
α - коэффициент избытка воздуха;0 - теоретически объем воздуха для горения при α=1, м3/кг, м3/ м3;
ρсг.т.- плотность сухого газа, кг/м3;г.т. - содержание влаги в топливе, кг/м3, равная 10 г/м3.
Для действительных условий плотность газовоздушной смеси определяется по формуле:
,
где tг - температура газов у дымососа, 0С, принимается равной температуре газов за воздухоподогревателем (при его отсутствии за экономайзером).
Определяют сечение дымовых боровов, задаваясь скоростью движения дымовых газов 10 м/с по формуле
,
где - объем дыма, м³/с;
- оптимальная скорость движения дымовых газов, м/с;
м²
м²
м²
Действительная скорость движения дымовых газов:
Определяем потери напора в местном сопротивлении в Па на участке по формуле:
Определяем потери напора на трение на участке, Па, по формуле Дарси-Вейсбаха:
l - длина участка, м;
ρ - плотность газа, кг/м3
ω - средняя скорость потока, м/с.
d - эквивалентный диаметр, равный для круглого сечения его диаметру и для некруглого определяемый по формулам, м
. Расчет дымовой трубы
Для котельной следует иметь одну общую дымовую трубу для всех котлоагрегатов, стоящую отдельно от здания котельной, с возможностью присоединения к ней еще одного-двух котлов. Стальные трубы могут иметь высоту не более 45 м, и устанавливаются только на вертикально-цилиндрических котлах и водогрейных котлах большой теплопроизводительности башенного типа. При естественной тяге и сжигании природного газа высота дымовой трубы должна быть не ниже 20 м.
Скорость газов на выходе из дымовых труб определяется условием недопустимости задержки ветром газов в трубе («задувания») при естественной тяге и целесообразным выбросом газов на необходимую высоту. При искусственной тяге скорость истечения газов определяется материалом труб и их высотой с учетом необходимости выброса в верхние слои атмосферы. Ориентировочные значения скорости дымовых газов на выходе их дымовых труб приведены в табл…
Потери на трение в дымовой трубе (кирпичной или железобетонной), Па, (кгс/см2), определяются из выражения:
λ - коэффициент сопротивления трения. Среднее опытное значение для бетонных и кирпичных труб с учетом кольцевых выступов футеровки равно 0,05, для стальных труб с диаметром dд.т. ≥2 м λ=0,015, а при dд.т <2м λ=0,02;
ω0 - скорость, м/с, в выходном сечении трубы диаметром dд.т.
Ориентировочные значения выходных скоростей газов из дымовых труб, м/с
|
Материал для дымовой трубы |
Естественная тяга |
Искусственная тяга |
|
Высота дымовой трубы, м |
|
<20 |
20 - 45 |
<20 |
20 - 45 |
>45 |
|
|
Кирпич |
5 - 8 |
8 - 10 |
- |
15 - 20 |
20 - 25 |
|
Железобетон |
5 - 8 |
8 - 10 |
- |
15 - 20 |
20 - 25 |
|
Стальной лист |
6 - 10 |
10 - 12 |
- |
15 |
- |
При искусственной тяге охлаждение газов в дымовой трубе не учитывается. Потеря напора с выходной скоростью, Па (кгс/см2), определяется
,
ξ - коэффициент местных потерь на выходе из трубы, равный 1,1.
Задаваясь скоростью движения дымовых газов на выходе их дымовой трубы согласно данным табл… определяют диаметр устья дымовой трубы по формуле:
.
Диаметр основания определяем по формуле:
.
Определяем действительную скорость истечения дымовых газов, м/с:
Определяем самотягу дымовой трубы, Па:
,
Рассчитываем полезную тягу дымовой трубы, Па:
Определяем полное сопротивление газового тракта котельной установки, Па (кгс/см2), суммированием сопротивлений отдельных элементов установки:
. Выбор дымососа
Найдем производительность дымососа:
Найдем напор по формуле:
По полученным значениям напора и производительности выбираем дымосос типа ВД: марка - ВД-6; частота вращения n=1450 об/мин, к.п.д. - 65 %.
Определим мощность дымососа по формуле:
Тепловая схема (принципиальная) отопительно-производственной котельной с паровыми котлами для закрытой системы теплоснабжения.
- котел; 2 - расширитель непрерывной продувки; 3 - питательный насос; 4 - подогреватель сырой воды; 5 - химводоочистка; 6 - потребитель технологического пара; 6а - потребитель теплоты, используемой на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение;7 - насос для подпитки тепловых сетей; 8 - теплообменники для сетевой воды; 9 - деаэратор атмосферный; 10 - охладитель выпара из деаэратора; 11 - сетевой насос; 12 - регулируемый клапан; 13 - редукционный клапан.
Библиографический список
1. Тепловой расчёт паровых котлов малой мощности: Учебное пособие / Курилов В.К. . - Иваново: ИИСИ, 1994. - 80 с.
. Задачник по процессам тепломассообмена: Учебное пособие для вузов / Авчухов В.В., Паюсте Б.Я.. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 144 с.: ил.
. Справочник по котельным установкам малой производительности / Роддатис К.Ф., Полтарецкий А.Н.. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 488 с.: ил.
4. СП 41-104-2000 Проектирование автономных источников теплоснабжения.
5. СП 41-101-95 Проектирование тепловых пунктов.
. СНиП 2.04.07-86* Тепловые сети.