4. Расчет питательной установки

Питательная установка включает питательные и конденсатные баки, насосы, деаэраторы.

Если питательный бак совмещен с деаэратором, то устанавливается один питательный бак.

Объем конденсатных баков определяется по формуле:

, (4.1)

где

 - доля возвращаемого конденсата.

Деаэраторы изготавливаются производительностью 1,4 (5); 2,3 (10); 4,2 (15); 7 (25); 14 (50); 21 (75) и 28 (100), кг/с (т/ч), внутренним давлением Р=0.12 МПа.

В зависимости от емкости питательного бака выбирается тип деаэратора. В котельных с паровыми котлами применяются струйные деаэраторы атмосферного типа ДС (ДСА), в водогрейных котельных – вакуумные деаэраторы типа ДСВ.

Технические характеристики атмосферных деаэраторов представлены в табл. 4.1.

Таблица 4.1

Технические характеристики атмосферных деаэраторов

Марка деаэратора	Номинальные параметры		Полезная емкость деаэрационного бака, м3	Область применения
	Производительность, т/ч	Рабочее давление, кгс/см2
1	2	3	4	5
ДА-5/2 ДА-15/4 ДА-25/8 ДА-50/15 ДА-100/25 ДА-200/50 ДА-300/75	5 15 25 50 100 200 300	1,2	2 4 8 15 25 50 75	В котельной низкого, среднего и высокого давления

Расчетное давление питательных насосов можно рассчитать по формуле:

, (4.2)

где Р_б – наибольшее возможное избыточное давление в барабане котла, н/м²;

Р – избыточное давление в деаэраторе, н/м²;

р_с – суммарное сопротивление всасывающего и напорного тракта питательной воды, н/м²;

Н_г – геометрическая разность уровней воды в барабане котла и деаэраторе, м;

_в – плотность воды, кг/м³.

Конденсатные баки, если позволяет уровень грунтовых вод, устанавливают в подвале. Причем, глубина отметки пола составляет (-3,0)(-3,6) м. В мелких котельных конденсатные баки не устанавливают. Питательные баки одновременно являются и конденсатными. Питательные насосы устанавливают в том же помещении.

Конденсатные баки устанавливают отдельно от питательных, если высокий уровень грунтовых вод, при закрытой схеме возврата конденсата и в котельных, расположенных на значительном расстоянии от потребителя. При этом конденсатные баки и конденсатные насосы располагают у потребителя. При этом конденсатные баки и конденсатные насосы устанавливают у потребителя, а питательные баки и питательные насосы – в котельной.

При термической дегазации воды конденсатные баки устанавливают также отдельно от питательных. Питательные баки, как правило, совмещают с дегазационной колонкой.

Питательные баки желательно располагать не ниже второго этажа. Питательные насосы в этом случае устанавливают под питательными баками на первом этаже.

Конденсатные и питательные баки рассчитывают на часовой запас воды. Если производительность котельной выше 40 т. пара в час, можно ограничиться получасовым запасом воды.

Емкость питательного бака, а значит, и часовую производительность деаэратора (дегазационной колонки) определяют по формуле:

, (4.3)

где D_max – максимальный расход воды (видимого пара), принимается на основе расчета тепловой схемы (см. разд. 1); можно приближенно оценить D_max в виде:

, (4.3)

где n – число котлов;

- энтальпия перегретого или насыщенного пара, вырабатываемого котлами, кДж/кг;

i_п.в. – энтальпия питательной воды, i_п.в=t_п.в., (в технической системе) , кДж/кг;

 - время, на которое создается запас воды в котельной, это время соответствует времени пропускания запаса воды через деаэратор, =11,5 ч.;

1,05 – коэффициент, учитывающий возмещение продувки (Р=5%).

Ставят два бака, желательно круглого сечения, высотой 1,2 м.

С достаточной точностью напор, который должны создавать питательные насосы для паровых котлов в кг/м², определяют по приближенной зависимости:

. (4.4)

Количество питательных насосов выбирается по производительности, которая рассчитывается в форме:

, (4.5)

где n – количество теплогенераторов;

k – коэффициент запаса, k=1,1 – для насосов с электроприводом, k=0,5 – для насосов с паровым приводом;

D_max – максимальный расход воды, кг/ч.

По правилам ГоСгортехнадзора в котельной с паровыми котлами должны устанавливаться насосы с электрическим и паровым приводами, то есть число их должно быть не менее двух с независимым приводом. Суммарная подача насосов с электроприводом должна быть не менее 110%, а с паровым приводом – не менее 50% номинальной паропроизводительности всех рабочих котлов без учета резервного. Допускается установка всех питательных насосов только с паровым приводом, а при наличии двух независимых источников питания котельной электроэнергией – только с электроприводом.

Мощность на валу насоса рассчитывается в виде:

, (4.6)

где N_п.н. – мощность, кВт;

1,1 – коэффициент запаса;

 - к.п.д. насоса, =0,7.

Подбор насоса производится по каталогам по мощности и производительности. Число всех питательных насосов выбирается так, чтобы в случае остановки самого мощного насоса, оставшиеся обеспечили подачу воды в количестве, необходимом для питания всех рабочих паровых котлов.

Электродвигатели к питательным насосам выбираются по каталогам.