- •Котельные установки и парогенераторы
- •1. Цель и задачи
- •1.1. Место учебной дисциплины в учебном процессе
- •1.2. Цель учебной дисциплины
- •1.3. Задачи учебной дисциплины
- •1.4. Требования к уровню подготовки студентов
- •Раздел 2. Котельные установки и парогенераторы
- •Вопросы для подготовки к экзамену
- •Выбор количества и типоразмера котлов
- •Далее представлен пример расчета для условного варианта.
- •Описание тепловой схемы котельной
- •Расчет тепловой схемы котельной
- •Выбор вспомогательного оборудования
- •Выбор насосов
- •5.1.1 Выбор сетевых насосов
- •5.1.2 Выбор подпиточных насосов
- •5.1.3 Выбор котловых насосов
- •5.1.4 Выбор рециркуляционного насоса
- •Выбор теплообменников
- •Расчет и подбор тягодутьевого оборудования
- •6.1 Расчет объемов продуктов сгорания и кпд-брутто котлоагрегата
- •6.1.1 Выбор коэффициента избытка воздуха
- •6.1.2 Расчет объемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания
- •6.1.3 Расчет потерь теплоты и кпд-брутто котельном агрегате
- •Список использованных источников
5.1.4 Выбор рециркуляционного насоса
Рециркуляционный насос служит для поддержания температуры питательной воды на входе в котел не ниже 70°C путем подмешивания в обратную линию нагретой воды из котла.
Расход насоса:
-
(25)
В котельной устанавливаем два рециркуляционных насоса GRUNDFOS TP 80-120/2, один из которых является резервным. Основные характеристики насоса представлены в таблице 6.
Таблица 6 – Технические характеристики насоса GRUNDFOS TР 80-240/2
Материал корпуса |
Чугун |
Материал рабочих колес и промежуточных камер |
Нержавеющая сталь |
Привод насоса |
Трехфазный асинхронный электродвигатель |
Рабочая жидкость |
Чистая вода |
Диапазон температур жидкости |
0 .. 140 °C |
Номинальный расход |
40 м3/ч |
Номинальный напор насоса |
8,3 м |
Тип электродвигателя |
90SB |
Номинальная мощность электродвигателя |
1,5 кВт |
Промышленная частота |
50 Гц |
Номинальное напряжение |
380 В |
Номинальный ток |
3,15 A |
Максимальное рабочее давление |
6 бар. |
Диапазон температур окружающей среды |
0 .. 60 °C |
Класс защиты |
IP55 |
Вес нетто |
42 кг |
Полный вес |
43 кг |
Выбор теплообменников
Выбор теплообменников производится на основании теплового расчета установки. На практике обычно выполняются только проверочные расчеты для определения пригодности выбранных по каталогам теплообменников для заданных расчетных условий. Поверхности нагрева серийно изготавливаемых теплообменников должны быть несколько больше требуемых по расчету, то есть выбираться с запасом. Выбор ведется по теплопроизводительности и площади поверхности нагрева.
Теплопроизводительность теплообменника, т.е. количество передаваемой теплоты, определяется из уравнения теплового баланса.
Для водоводяного теплообменника:
-
(26)
где
– теплоемкость воды;
–
расход
греющей и нагреваемой воды, кг/с.
Площадь поверхности нагрева теплообменника определяется по формуле:
-
(27)
где Q – количество передаваемой теплоты, кВт;
К – коэффициент теплопередачи, принимаем К=5 кВт/м2·°С;
t', t” – температуры теплоносителя на входе и выходе из теплообменника, °С;
-
коэффициент, учитывающий потери теплоты
от наружного охлаждения, принимаем
;
– среднелогарифмический
температурный напор:
-
(28)
где
–
большая и меньшая разности температур
теплоносителей на входе и выходе из
теплообменника, °С.
Результаты расчета параметров Q и F для подогревателя сетевой воды сведены в таблицу 7.
Таблица 7 – Расчет основных параметров подогревателя сетевой воды
Температура греющей среды на входе t'псв, °С |
95 |
Температура греющей среды на выходе t"псв, °С |
70 |
Температура нагреваемой среды на входе в тепловую сеть t2, °С |
90 |
Температура нагреваемой среды на выходе из тепловой сети t1, °С |
60 |
Расход нагреваемой среды Gс, кг/с |
9,16 |
Среднелогарифмический температурный напор ∆t, °С |
7,21 |
Коэффициент теплопередачи К, кВт/м2·°С |
5 |
Теплопроизводительность Q, кВт |
1152 |
Площадь поверхности теплообмена F, м2 |
32,59 |
Для установки в котельной выбираем разборные теплообменники пластинчатого типа, как наиболее эффективные. Пластинчатые теплообменники применяются для теплообмена между различными жидкими и газообразными средами. Кроме высокого коэффициента теплопередачи достоинствами разборных пластинчатых теплообменников являются удобство обслуживания, возможность изменения мощности, компактность и устойчивость к вибрации.
Устройство разборного пластинчатого теплообменника показано на рисунке 3.
Рис.3 – Устройство разборного пластинчатого теплообменника:
1-неподвижная плита с присоединительными патрубками; 2-верхняя направляющая; 3-нижняя направляющая; 4-задняя прижимная плита; 5-теплообменные пластины с уплотнительными прокладками; 6-комплект резьбовых шпилек; 7-задняя стойка.
Принимаю к установке в качестве подогревателя сетевой воды разборный пластинчатый теплообменник типа НН №42 О/С-16 общепромышленного исполнения, производства ЗАО «Ридан». На случай выхода его из строя для ремонта или замены предусмотрен байпас.
Основные параметры подобранного теплообменника приведены в таблице 8.
Таблица 8 – Технические характеристики теплообменника НН №42 О/С-16
Площадь поверхности теплообмена F, м2 |
35,88 |
Площадь поверхности теплообмена одной пластины f, м2 |
0,46 |
Количество пластин n, шт |
78 |
Теплопроизводительность Q, кВт |
1269 |
Габаритные размеры ВхШхГ, мм |
1252х1192х1000 |
Присоединительный диаметр Ду, мм |
150 |
Масса, кг |
770 |
