Тепловой расчет утилизационного водотрубного котла с цилиндрической формой кожуха и спиральными горизонтальными змеевиками. Расчет аэродинамического сопротивления утилизационного котла. Подбор сетевых (циркуляционных) насосов, газовыхлопных труб.
Аннотация к работе
Теплопроизводительность, КВТ Задано 400 Параметры теплоносителя на выходе из котельной: Давление воды, МПА Температура воды, 0С Задано 0,4 95 Эффективная мощность главных двигателей Ne, КВТ Задано 1900Таблица 2 - Определение объемов воздуха и продуктов сгорания Марка топлива Задано Дизельное топливо Состав горючей массы, %: углерод СГ Табл. 2.2 [1] 86,3 водород НГ Табл. 2.2 [1] 13,3 азот кислород NГ ОГ Табл. 2.2 [1] 0,1 летучая сера Табл. 2.2 [1] 0,3 Состав рабочей массы, %: зола АР Табл. 2.2 [1] 0,01 влага WP Табл. 2.2 [1] 0 углерод СР 86,29 водород НР 13,3 азот кислород NP OP 0,1 летучая сера 0,3 Объем при ? = 1, м3/кг: водяных паров м3/кг 1,66 азота при ? = 1, м3/кг 8,87 газов (продуктов сгорания), 12,16Наружный диаметр d, м Принимаем 0,029 Мощность котла (пучка) Qп, КВТ Задано 400 Коэффициент сохранения теплоты ? Принимаем 0,96 Скорость газов в перепускной трубке ?пт, м/с Принимаем 60 Наружный диаметр перепускной трубы Dпт, м Принимаем 0,38Температура газов при выходе из пучка , 0С Принимаем 365 340 315 Энтальпия газов при выходе из пучка Іух, КДЖ/кг Диаграмма ІГ = f () 11886 11346 10474 Коэффициент теплопередачи k, Вт/(м2*К) Оставляем прежнее значение без пересчета (см. выше) 66,11 Мощность пучка, КВТ: по уравнению теплового баланса QПБ по уравнению теплопередачи QПТ уточнения Q*П Мощность пучка, КВТ: Из графического решения уравнения теплового баланса и теплопередачи (см. рис.Высота кожуха H, м Задано 0,62 Шероховатость стенок r, м Задано 0,0002 Диаметр котла Dk, м Задано 1,3 Диаметр перепускной трубы Dp, м Задано 0,38 Диаметр перепускной трубы Dp, м Задано 0,38Температура T1 определяется потребителем. Температура Т2 не должна быть меньше установленной в соответствии с инструкцией по эксплуатации котлов: температура Т2 не должна приводить к появлению конденсата. Перепад температур T1 и Т2 определяет необходимый расход воды, которую необходимо прокачивать через котлы для получения необходимой тепловой мощности. Циркуляцию воды через котлы обеспечивают циркуляционные насосы (поз.1). Между линией подачи 1 и 2 имеется перемычка - трехходовой регуляционный клапан (поз.3), который обеспечивает, за счет перепуска при необходимости охлажденной воды из 2 в 1 миную котлы, необходимую температуру.Расчетные расходы воды в трубопроводах определяются следующим образом: для обеспечения гидравлических режимов циркуляции теплоносителя в котловом контуре исходными данными являются: 1) теплопроизводительность котлов N, КВТ; Исходя из практического опыта проектирования котельных, перепад температур котлов обычно принимается 25 °С. В приведенной гидравлической схеме предусматривается поочередная работа утилизационного и вспомогательного котлов, то циркуляционные насосы должны обеспечивать расход на один котел: где, - удельная теплоемкость воды; Так как система ГВС выполнена по кольцевой схеме (с возвратом части подаваемой к потребителям воды в котельную), то для обеспечения гарантированного заполнения обратного трубопровода подача насосов принимается на 20-25% больше рассчитанного по формуле. Рассчитанный расход в трубопроводе исходной воды QXB суммируется из максимального расхода воды на ГВС и расхода воды на подпитку тепловых сетей Qпод: При неизвестном фактическом значении величина Qпод определяется по нормативам.Насосы в системе устанавливаются в количестве 2 штук: 1 - рабочий, 1 - резервный. Насос должен отвечать следующим требованиям: напор насоса при расходе 13,8 м3/ч должен быть не менее 20 м.вод.ст. Насос должен быть надежен в работе, иметь разрешение регистра и оптимальные ценовые характеристики. Исходя из требований, перечисленных выше в качестве сетевых (циркуляционных) насосов принимаем насос Calpeda NR4 50/250A. Страна производитель Италия, гидравлические характеристики насоса приведены на рисунке 3.Подбор трехходового регулирующего клапана ведем по характеристике пропускной способности клапана Kv. Kv (Kvs) клапана - характеристика пропускной способности клапана, есть условный объемный расход воды через полностью открытый клапан, м3/ч, при перепаде давлений 1 бар при нормальных условиях. Зависимость перепада давлений на клапане, объемного расхода жидкости через регулирующий клапан, и условный объемный расход (Kv) описывается следующим соотношением: где, Qном = 13,8 м3/ч - номинальный расход жидкости в системе; Исходя из соотношения, имеем, клапан, у которого при расходе 13,8 м3/ч перепад давления = 0,25 бар, пропускная способность клапана: м3/ч. По каталогу выбираем клапан Danfoss VF3 Dy = 50 мм, у которого Kvs = 40 м3/ч.Высота столба жидкости в системе, находящегося под баком. Эта величина должна равняться статическому давлению, создаваемому столбом жидкости в системе после ее заполнения. Таким образом, до введения системы в работу, давление газа в баке компенсирует статическое давление столба жидкости, в результате чего мембрана бака находится в равновесии и бак еще ен заполнен.
План
Содержание
1. Задание на проектирование и исходные данные
2. Тепловой расчет утилизационного водотрубного котла с цилиндрической формой кожуха и спиральными горизонтальными змеевиками
2.1 Определение объемов воздуха и продуктов сгорания
2.2 Построение диаграммы ІГ - s
2.3 Конструктивный расчет водогрейного пучка
2.4 Проверочный расчет водогрейного пучка
3. Расчет аэродинамического сопротивления утилизационного котла
4. Построение гидравлической схемы котельной
5. Гидравлический расчет трубопроводов котельной, выбор арматуры и труб