3. Расчет и выбор вспомогательного оборудования котельной

3. 1. Выбор насосов

Питательные устройства являются ответственными элемен­тами котельной установки, обеспечивая безопасность ее эксплуа­тации.

Питательные устройства должны иметь паспорт завода-изго­товителя и обеспечивать необходимый расход питательной воды при давлении, соответствующем полному открытию рабочих предохранительных клапанов, установленных на паровом котле.

Насосы в данном курсовом проекте выбираются по производительности. Производительность насоса подбирается с учетом коэффициента запаса .

В проектируемой котельной используем насосы с электроприводом. В соответствии со СНиП II-35-76 «Котельные установки» [2], при использовании насосов с электроприводом, они должны быть подключены к двум независимым источникам электроснабжения.

Число и производительность питательных насосов выбираются с таким расчетом, чтобы в слу­чае остановки наибольшего по производительности насоса оста­вшиеся обеспечили подачу воды в необходимых количествах.

3.1.1 Выбор насосов исходной воды

Насос исходной воды служит для подачи сырой воды из системы водопровода жилого района к оборудованию водоподготовки котельной. Данные насосы выбираются исходя из максимальной потребности котельной в химически очищенной воде (G_хво), включая расход воды на собственные нужды химводоочистки. При определении расхода учитывается коэффициент запаса .

Расчетный расход сырой воды для выбора насоса:

(3.1.1)

Для питания котельной выбираем два насоса марки GRUNDFOS CR 15-4 (Вертикальный многоступенчатый центробежный насос с нормальным всасыванием типа "ин-лайн" для монтажа на плите-основании). Один из них является резервным. Основные характеристики насоса представлены в таблице 3.1.1.

Таблица 3.1.1 – Технические характеристики насоса GRUNDFOS CR 15-4

Материал корпуса	Чугун
Материал рабочих колес и промежуточных камер	Нержавеющая сталь
Привод насоса	Трехфазный асинхронный электродвигатель
Рабочая жидкость	Чистая вода
Диапазон температур жидкости	-20 .. 120 °C
Частота вращения	2917 об/м
Текущий рассчитанный расход	12,1 м3/ч
Общий гидростатический напор насоса	51,1 м
Тип электродвигателя	112MC
Номинальная мощность электродвигателя	4 кВт
Промышленная частота	50 Гц
Номинальное напряжение	380 В
Номинальный ток	8 A
Пусковой ток	1120-1230 %
Cos φ	0,88-0,84
Класс защиты	IP55
Вес нетто	68 кг
Полный вес	87 кг

3.1.2 Выбор питательных насосов

Питательные насосы предназначены для бесперебойного снабжения паровых котлов питательной водой. Количество и подача питательных насосов выбирается так, чтобы в случает остановки самого мощного насоса оставшиеся обеспечили подачу воды в количестве, необходимом для питания всех рабочих паровых котлов.

Расчетный расход питательной воды:

(3.1.2)

Для питания котлов выбираем два насоса GRUNDFOS CRE 32-2 A-F-A-E HQQE. Один из них является резервным. Основные характеристики насоса представлены в таблице 3.1.2.

Таблица 3.1.2 – Технические характеристики насоса GRUNDFOS CRE 32-2 A-F-A-E HQQE

Материал корпуса	Чугун
Материал рабочих колес и промежуточных камер	Нержавеющая сталь
Привод насоса	Трехфазный асинхронный электродвигатель
Рабочая жидкость	Чистая вода
Диапазон температур жидкости	-30 .. 120 °C
Частота вращения	2917 об/м
Текущий рассчитанный расход	29 м3/ч
Общий гидростатический напор насоса	20 м
Тип электродвигателя	112MC
Номинальная мощность электродвигателя	4 кВт
Промышленная частота	50 Гц
Номинальное напряжение	380 В
Номинальный ток	8,1-6,6 A
Номинальная скорость	360-3530 об/м
Пусковой ток	1120-1230 %
Класс защиты	IP55
Вес нетто	92 кг
Полный вес	115 кг

Двигатель насоса снабжен защитой от перегрузки и перегрева.

Расход питательной воды не является постоянной величиной, и меняется в зависимости от режима работы котельной установки. Для обеспечения плавного регулирования подачи питательных насосов, экономии электроэнергии и увеличения ресурса оборудования, электродвигатели питательных насосов подключаются к источнику электроснабжения через преобразователи частоты.

Использование преобразователей частоты позволяет осуществлять автоматическое плавное регулирование подачи питательных насосов в зависимости от расхода воды. При этом исключаются гидроудары и обеспечивается экономия электроэнергии за счет регулирования подачи насоса частотой вращения рабочего колеса, а не закрытием задвижки.

Выбранный тип насоса изначально комплектуется преобразователем частоты и датчиком давления, что позволяет автоматизировать работу насоса.

3.1.3 Выбор сетевых насосов

Сетевые насосы предназначены для обеспечения циркуляции теплоносителя в тепловой сети. Сетевые насосы устанавливаются на выходе из котельной в обратной линии тепловой сети перед подогревателями, так как температура сетевой воды в данной точке не превышает 70 °С. В котельной должно быть установлено не менее двух сетевых насосов. Расход одного насоса:

	(3.1.3)
Где – максимальный расход сетевой воды, т/ч; – коэффициент запаса; N – количество параллельно работающих насосов.

В качестве сетевых применяем два насоса GRUNDFOS TPE 125-320/4-S A-F-A BAQE. Один насос является основным, второй – резервным. Насосы комплектуются встроенным преобразователем частоты серии CUE, позволяющим осуществлять плавное регулирование подачи насосов в широких пределах.

Управление насосом может осуществляться с помощью пульта дистанционного управления R100, который позволяет задавать и считывать количественные параметры, такие как "Текущее значение", "Скорость", "Входная мощность" и "Энергопотребление".

Основные характеристики насоса представлены в таблице 3.1.3.

Таблица 3.1.3 – Технические характеристики насоса GRUNDFOS TPE 125-320/4-S A-F-A BAQE

Материал корпуса	Чугун
Материал рабочего колеса	Чугун
Привод насоса	Трехфазный асинхронный электродвигатель
Рабочая жидкость	Вода в системе отопления
Диапазон температур жидкости	0 .. 120 °C
Частота вращения	1450 об/м
Текущий рассчитанный расход	145 м3/ч
Общий гидростатический напор насоса	20 м
Тип электродвигателя	180MA
Номинальная мощность электродвигателя	18,5 кВт
Промышленная частота	50 Гц
Номинальное напряжение	380 В
Номинальный ток	30..37 A
Номинальная скорость	240..1750 об/м
Класс защиты	IP55
Вес нетто	379 кг
Полный вес	429 кг

3.1.4 Выбор подпиточных насосов

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	6,7 м3/ч
Общий гидростатический напор насоса	14,9 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 .. 90 °C
Частота вращения	2856 об/м
Текущий рассчитанный расход	6,7 м3/ч
Общий гидростатический напор насоса	14,9 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