Расчет тепловой схемы котельной

Расчет тепловой схемы котельной

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, D_ед=16 т/ч_. Необходимо установить два котлоагрегата.

Общая паропроизводительность определяется следующим образом:

кг/ч

D_т=6.2 т/ч

D_ов+ D_гв =1,43+3,36=4,79кг/ч=17,24 т/ч

Количество стальных паровых котлов находят из выражения:

где D_ед­ - 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 D_т, 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 р_пр, %, и найти

 кг/с

При G_пр≥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^’’, h_к - энтальпии греющего пара и конденсата, Дж/кг.

Количество конденсата, поступающего из этого теплообменника, G^'_c.в=D_с.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;

h_к - энтальпия конденсата, Дж/кг

Тепловой баланс деаэратора:

Отсюда расход пара на деаэратор будет:

Если далее просуммировать полученный расход пара на деаэратор D_д с расходом пара на подогреватель сырой воды D_с.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 D_д с расходом пара на подогреватель сырой воды D_с.в. и получим:

D_д +D_с.в=0,444 +0,067=0,511кг/с

Принятая ранее величина:

D_д +D_с.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 D_т, 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 р_пр, %, и найти

 кг/с

При G_пр≥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=D_с.в.

Определяем_. температуру воды из охладителя выпара в деаэратор:

 °C

Расход пара на деаэратор будет:

Просуммируем полученный расход пара на деаэратор D_д с расходом пара на подогреватель сырой воды D_с.в. (при этом расхождение не должно превышать 15% ) и получим:

D_д +D_с.в=0,37+0,08=0,45 кг/с

Принятая ранее величина:

D_д +D_с.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 t_х на выходе из водоводяного теплообменника будет:

°C

Зададимся оптимальной скоростью нагреваемой воды в трубках равной ω_тр = 1 м/с.

Определим необходимое сечение трубок водоподогревателя по формуле:

м²

где ρ_нагр - 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 ρ_гр - 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 t_ср.гр - средняя температура греющего теплоносителя, ⁰С.

d_экв - эквивалентный диаметр межтрубного пространства, м

Эквивалентный диаметр межтрубного пространства:

Коэффициент теплоотдачи от стенок труб к нагреваемой воде определяется по формуле:

 Вт/(м²·⁰С)

где t_{ср.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);

Δt_ср.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 f_сек - 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 ω_тр = 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.;

d_Н - наружный диаметр трубок, м

Коэффициент теплоотдачи от стенки трубки к нагреваемой воде определяется по формуле:

 Вт/(м²·⁰С)

где t_{ср.нагр} - средняя температура нагреваемого теплоносителя, ⁰С.

d_вн - 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);

Δt_ср.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 f_сек - 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 t_х 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 ω_тр = 1 м/с.

Определим необходимое сечение трубок теплообменника по формуле:

м²

где ρ_нагр - 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 ρ_гр - 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 t_ср.гр - средняя температура греющего теплоносителя, ⁰С.

d_экв - эквивалентный диаметр межтрубного пространства, м

Коэффициент теплоотдачи от стенок труб к нагреваемой воде определяется по формуле:

 Вт/(м²·⁰С)

где t_{ср.нагр} - средняя температура нагреваемого теплоносителя, ⁰С.

d_вн - 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);

Δt_ср.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 f_сек - 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 ω_тр = 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.;

d_Н - наружный диаметр трубок, м

Коэффициент теплоотдачи от стенок труб к нагреваемой воде определяется по формуле:

 Вт/(м²·⁰С)

где t_{ср.нагр} - средняя температура нагреваемого теплоносителя, ⁰С.

d_вн - 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);

Δt_ср.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 f_сек - 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 ω_тр = 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.;

d_Н - наружный диаметр трубок, м

Коэффициент теплоотдачи от стенки трубки к нагреваемой воде определяется по формуле:

 Вт/(м²·⁰С)

где t_{ср.нагр} - средняя температура нагреваемого теплоносителя, ⁰С.

d_вн - 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

Δt_ср.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 f_сек - 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 V_г^д - 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;

ρ^с_г.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 t_г - 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 d_д.т. ≥2 м λ=0,015, а при d_д.т <2м λ=0,02;

ω₀ - скорость, м/с, в выходном сечении трубы диаметром d_д.т.

Ориентировочные значения выходных скоростей газов из дымовых труб, м/с

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.