Расчёт охладителя конденсата

Предварительно выбираем охладитель конденсата типа ПВ.

Тепловая нагрузка охладителя определяется по формуле

,(12.13)

Определяем средний температурный напор

,(12.14)

где ;

°C.

.

Температурный график:

Средняя температура конденсата

;(12.15)

°C.

Средняя температура воды в подогревателе

;(12.16)

°C.

Задаемся скоростью движения рабочих сред в трубном пространстве υ=1…2,5 м/с (чтобы было турбулентное движение) и определяем сечение fтр для прохода конденсата:

,(12.17)

где - плотность конденсата в трубках в зависимости от температуры конденсата.

Составляет: = 947,24 кг/м³;

- скорость движения воды в трубках принимаем: = 2,5 м/с.

м².

По данному fтр из [7] по ГОСТ 27590-88Е принимаем ближайшее fтр =0,0304 м² [13]

Выбираем водо-водяной подогреватель типа ПВ – 325 ^x 4 – 1,0 – РГ – 5 – У3 [13]. Характеристика которого представлена в таблице 12.2.

Таблица 12.2 – Технические характеристики пароводяного подогревателя ПВ-325х4-1,0-РГ-5-У3

Теплопризводительность, кВт
Расход сетевой воды номинальный, кг/с (т/ч)	218,8
Площадь поверхности нагрева, м2	31,62
Площадь сечения для прохода сетевой воды , м2	0,0304
Площадь сечения межтрубного пространства , м2	0,348
Наружный диаметр корпуса , мм
Внутренний диаметр корпуса , мм
Число трубок z
Длина трубок, мм
Внутренний диаметр трубок , мм
Наружный диаметр трубок,

Уточняем скорость движения воды в трубном пространстве:

;

м/с.

Проверяем удовлетворение движения среды в трубках турбулентному течению

- коэффициент кинематической вязкости. м²/с Составляет = 0.3875 ∙ 10^-6 м²/с при средней температуре воды tв=75.5 ⁰С.

Рассчитываем коэффициент теплоотдачи от конденсата к трубкам

.

Рассчитываем эквивалентный диаметр для межтрубного пространства:

Определяем скорость среды в межтрубном пространстве:

, где

- площадь сечения межтрубного пространства. Составляет: = 0,348 м²;

- плотность сетевой воды. Составляет: = 947,7 кг/м³.

м/с.

Проверяем критерий Reмтр для межтрубного пространства

= 0,2743 ∙ 10^-6 м²/с при средней температуре конденсата tв=108.9 ⁰С.

Рассчитывают коэффициент теплоотдачи в межтрубном пространстве, Вт/(м²К):

.

Определяем коэффициент теплопередачи, Вт/(м²К):

,

где - коэффициент, учитывающий загрязнение трубок, принимается равным, = 0,8–0,95

Принимаем = 0,9.

- коэффициент эффективности теплообмена:для гладко трубных водоподогревателей с опорами в виде полок

.

Рассчитываем необходимую поверхность нагрева водоподогревателя:

,

м².

Число секций NС, шт, определяется по формуле

,

где FС- площадь поверхности одной секции выбранного теплообменника, м². FС=31,62 м²

≈7 шт.

Действительная поверхность нагрева с учетом округления числа секций до целого числа FД, м², определяется по формуле

,

где – округленное число секций до целого числа, шт. =7 шт.

=221,34 м²

Потери давления для воды, проходящей в трубках ΔP, кПа, определяется по формуле

,

где – коэффициент, учитывающий накипеобразование,принимается равным

=2–3.Принимаем =3.

– коэффициент, учитывающий длину секции, для lС=4 м =7,5

– уточненная скорость воды в трубках, м/с

1324,6 кПа

Потери давления для воды, проходящей в межтрубном пространстве ΔP, кПа, определяется по формуле

,

где В– коэффициент зависящий от размеров секции. Определяется по таблице 4.4 [12]. В=20

– скорость воды в межтрубном пространстве, м/с

1,633 кПа

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ СИСТЕМЫ

ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

Количество выработанной тепловой энергии в год ∑Q_выр, ГДж/год, определяется по формуле

(13.1)

где – расход теплоты на технологию, ГДж/год. ГДж/год;

– расход теплоты на отопление, ГДж/год. =458272,29ГДж/год;

– расход теплоты на вентиляцию, ГДж/год. = 41254,54 ГДж/год;

– расход теплоты на ГВС, ГДж/год. = 291480,77 ГДж/год;

– количество утечек, ГДж/год.

–суммарные потери теплоты через изоляцию, ГДж/год. =15921,5 ГДж/год.

– расход теплоты на нагрев сырой воды, ГДж/год.

– расход теплоты на подогрев химически очищенной воды в подогревателе перед деаэратором, ГДж/год.

Количество утечек , ГДж/год, определяется по формуле

,(13.2)

где t_ср– средняя температура воды, ⁰С, t_ср=110 ⁰С;

t_св– температура сырой воды, ⁰С. t’_св=5 ⁰С;

n – число дней работы котельной, сут., n=350 cут.

132679 ГДж/год.

Расход теплоты на нагрев сырой воды , ГДж/год, определяется по формуле

,(13.3)

где – годовой расход воды котельной, т/год.

ГДж/год.

Расход теплоты на подогрев химически очищенной воды в подогревателе перед деаэратором , ГДж/год, определяется по формуле

,(13.4)

=61067,97 ГДж/год.

Рассчитываем количество отпущенной тепловой энергии в год по формуле ()

Количество отпущенной тепловой энергии в год ∑Q_отп, ГДж/год, определяется по формуле

,(13.5)

ГДж/год

Годовой расход топлива B, тыс.м³/год, определяется по формуле

– для выработанной тепловой энергии

,(13.6)

- низшая теплота сгорания топлива. Для мазута составляет: = 0,0373 ГДж/м³;

- КПД котельной. Составляет: = 0,98.

– для отпущенной тепловой энергии

,(13.7)

50504,177 тыс.м³/год,

48611,025 тыс.м³/год.

Удельный расход топлива на единицу теплоты b, тыс.м³/ГДж, определяется по формуле

– для выработанной тепловой энергии

(13.8)

– для отпущенной тепловой энергии

(13.9)

0,029 тыс.м³/ГДж

0,029 тыс.м³/ГДж

Число часов использования установленной мощности , час/год, определяется по формуле

,(13.10)

где – установленная мощность котельной, МВт.

Установленная мощность котельной , МВт, определяется по формуле

,(13.11)

где n_k– количество котлов, шт.

МВт

Вычисляем число часов использования установленной мощности по формуле (13.10)

669,4 час/год.

Удельный расход сырой воды , кг/ГДж, определяется по формуле

– для выработанной тепловой энергии

,(13.12)

где годовой расход воды котельной, т/год.

– для отпущенной тепловой энергии

,(13.13)

Годовой расход воды котельной , т/год, определяется по формуле

,(13.14)

169592,64 т/год.

Вычисляем удельный расход сырой воды мощности по формуле (13.13) – (13.14)

0,09 т/ГДж,

0,1 т/ГДж,

Установленная мощность токоприемников N_уст, кВт, определяется по формуле

,(13.15)

где - удельный установленный расход электроэнергии на собственные нужды, кВт/МВт. = 18 кВт/МВт

13008,2 кВт.

Годовой расход электрической энергии Э_с.н., кВт·ч/год, определяется по формуле

,(13.16)

где - коэффициент использования электрической мощности. Принимается = 0,8.

– число часов работы котельной в год, ч. =8400 ч.

87415,104·10³ кВт·ч/год.

Удельный расход электрической энергии , кВт·ч/ГДж, определяется по формуле

– для выработанной тепловой энергии

,(13.17)

– для отпущенной тепловой энергии

,(13.18)

50,19кВт·ч/ГДж

52,15 кВт·ч/ГДж

заключение

Разработанный проект системы теплоснабжения промышленного района позволяет обеспечить потребителей теплотой в заданном количестве и с требуемыми параметрами.

В результате расчетов определены состав и тип основного и вспомогательного оборудования промышленно отопительной котельной, разработаны температурные графики регулирования тепловой нагрузки, выбран тип и способ прокладки тепловых сетей, произведен тепловой расчет тепловых сетей и выбрана тип и конструкция изоляции.

Для теплоснабжения промышленного района в котельной необходимо установить пять котлов типа Е-50-14-225, четыре сетевых подогревателя с водо-водяными подогревателями, выполняющими роль выносных охладителей конденсата типов ПП1-108-7-VI и ПВ-325х4-1,0-РГ-5-У3 соответственно.

Список литературы

1. СНиП 2.04.07. – 86*. Тепловые сети /Минстрой России.- М.: ГП ЦПП, 1994. – 48 с.

2. СНиП 2.01.01-82. Строительная климатология и геофизика/Минстрой России.- М.: ГП ЦПП, 2000. – 79 с.

3. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. – М.: Издательство МЭИ, 1999. – 472 с.

4. СниП 2.04.05-91**.Отопление вентиляция и кондиционирование воздуха /Минстрой России.- М.: ГП ЦПП, 2000. – 79 с.

5. Авдюнин Е.Г., Ершов Ю.Г., Шарафутдинова Н.К.: Учеб. пособие/ Иван.гос.энерг.ун-т. – Иваново, 2004. – 108 с.

6. СНиП 2.04.18 – 88*. Тепловая изоляция оборудования трубопроводов/ Госстрой СССР.- М., ЦИТП Госстрой СССР, 2000. – 28 с.

7.Новое теплообменное оборудование для промышленных энергоустановок и систем теплоснабжения / Отраслевой каталог - М.: ЦНИИТЭИТЯЖМАШ, 1998 г.

8. Таблицы водяного пара

9.СНиП 2.04.01-85* Внутренний водопровод и канализация зданий

10.ГОСТ 10706-76 Трубы стальные электросварные прямошовные. Технические требования.

11. СП 41-103-2000 Проектирование тепловой изоляции оборудования и трубопроводов.

12.Краснощеков Е.А., Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче: Учеб. пособие для вузов. - 4-е изд., перераб. - М.: Энергия, 1980. - 288 с., ил.

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: