Определение параметров воды и пара

2.1 Определение параметров воды и пара

При давлении Р₁ = 1,32 МПа в состоянии насыщения имеем [1-32] = 192 ºС, = 2786,3 кДж/кг,  = 816,5 кДж/кг, = 1969,8 кДж кг.

При давлении  = 0,119 МПа в состоянии насыщения имеем [1-31] = 105 ºС, = 2684,1 кДж/кг, = 440,17 кДж/кг,  = 2243,9 кДж/кг.

Энтальпия влажного пара на выходе из котлоагрегата:

 кДж/кг.

Энтальпия влажного пара на выходе из расширителя:

 кДж/кг.

Энтальпия воды при температуре ниже 100 ºС может быть с достаточной точностью определена без использования таблиц по формуле:

,

где  = 4,19 кДж/кг град.

В дальнейшем определение энтальпии воды (конденсата) особо оговариваться не будет.

2.2 Общие замечания о расчете водоподогревательных установок.

Для водоподогревателя:

. (1)

Для пароводяных водоподогревателей:

, (2)

где W₁ и W₂ – расходы воды (греющей и подогреваемой), кг;

,  и , начальные и конечные температуры воды, ºС;

– расход греющего пара, кг/с;

– энтальпия пара, кДж/кг;

– энтальпия конденсата, кДж/кг;

– коэффициент, учитывающий потери тепла аппаратом и трубопроводами в окружающею среду ().

Рис. 1. Схема водоподогревательной установки.

2.3 Расчет подогревателей сетевой воды.

Определим расход воды через сетевой подогреватель из уравнения теплового баланса:

(3)

 кг/с.

Потери воды в тепловой сети заданы в процентах от :

 кг/с.

Подпиточный насос подает в тепловую сеть воду из деаэратора с энтальпией = 440,17 кДж/кг в количестве . Поэтому расход тепла на подогрев сетевой воды в бойлерах уменьшится на величину:

,

где соответствует температуре  = 41ºC,  = 171,63 кДж/кг;

 кДж/кг.

Расход пара на подогрев сетевой воды определяется из уравнения:

.

Откуда:

 кг/с.

2.4 Определение расхода пара на подогрев сетевой воды и на технологические нужды

Расход тепла на технологические нужды составит:

,  (4)

где i_ко – средневзвешенная энтальпия конденсата от технологических потребителей:

. (5)

 

В случае отсутствия возврата конденсата от технологических потребителей i_ко = i_св.

 кДж/с.

Суммарный расход на подогрев сетевой воды и на технологические нужды составит:

Расход пара и воды на технологические нужды составит:

 кг/с.

2.5 Ориентировочное определение общего расхода свежего пара

Суммарный расход острого пара  на подогрев сырой воды перед химводоочисткой и деаэрацию составит 3 – 11% от D_о.

Примем:

 кг/с.

Общий расход свежего пара:

 кг/с.

2.6 Расчет редукционно-охладительной установки (РОУ)

Назначение РОУ – снижение параметров пара за счет дросселирования и охлаждения его водой, вводимой в охладитель в распыленном состоянии. РОУ состоит из редукционного клапана для снижения давления пара, устройства для понижения температуры пара путем впрыска воды через сопла, расположенные на участке паропровода за редукционным клапаном и системы автоматического регулирования температуры и давления дросселирования пара.

В охладителе РОУ основная часть воды испаряется, а другая с температурой кипения отводится в конденсатные баки или непосредственно в деаэратор.

Примем в расчетно-графическом задании, что вся вода, вводимая в РОУ, полностью испаряется, и пар на выходе является сухим, насыщенным.

Подача охлажденной воды в РОУ производственных котельных обычно осуществляется из магистрали питательной воды после деаэратора.

Тепловой расчет РОУ ведется по балансу тепла (рис. 2).

Рис. 2. Схема РОУ.

Расход редукционного пара  с параметрами , ,  и расхода увлажняющей воды  определяем из уравнения теплового баланса РОУ:

. (6)

Из уравнения материального баланса РОУ:

. (7)

Решая совместно уравнения (6) и (7), получим:

, (8)

где  – расход острого пара, кг/с, с параметрами , ;

 – энтальпия влажного пара, кДж/кг;

 – энтальпия увлажняющей воды, поступающей в РОУ, кДж/кг.

Определим расход свежего пара, поступающего в РОУ:

Определим расход возврата конденсата от потребителя m:

 кг/с.

Составляем схему РОУ:

Рис. 3. Узел РОУ.

Определяем расход увлажняющей воды:

 кг/с,

 кг/с.

2.7 Расчет сепаратора непрерывной продувки

Непрерывная продувка барабанных котлоагрегатов осуществляется для уменьшения солесодержания котловой воды и получения пара надлежащей чистоты. Величина продувки (в процентах от производительности котлоагрегатов) зависит от солесодержания питательной воды, типа котлоагрегатов и т.п.

Для уменьшения потерь тепла и конденсата с продувочной водой применяются сепараторы – расширители (рис. 4). Давление в расширителе непрерывной продувки принимается равным . пар из расширителя непрерывной продувки обычно направляют в деаэраторы.

Тепло продувочной воды (от сепаратора непрерывной продувки) экономически целесообразно использовать при количестве продувочной воды больше 0,27 кг/с. Эту воду обычно пропускают через теплообменник подогрева сырой воды. Вода из сепаратора подается в охладитель или барботер, где охлаждается до 40 – 50 ºС, а затем сбрасывается в канализацию.

Рис. 4. Схема непрерывной продувки.

Расход продувочной воды из котлоагрегата определяется по заданному его значению  в процентах от .

 кг/с.

Количество пара, выделяющегося из продувочной воды, определяется из уравнения теплового баланса:

,

и массового баланса сепаратора:

.

Рис. 5. Узел сепаратора непрерывной продувки.

Имеем:

(10)

 кг/с.

Расход воды из расширителя:

 кг/с.

2.8 Расчёт расхода химически очищенной воды

Общее количество воды, добавляемой из химводоочистки, равно сумме потерь воды и пара в котельной, на производстве и тепловой сети.

1) Потери конденсата от технологических потребителей:

.  кг/с.

2) Потери продувочной воды = 0,236 кг/с.

3) Потери пара внутри котельной заданы в процентах от :

 кг/с.

4) Потери воды в теплосети = 2,847 кг/с.

5) Потери пара с выпаром из деаэратора могут быть определены только при расчете деаэратора. Предварительно примем = 0,05 кг/с.

Общее количество химически очищенной воды равно:

(11)

 кг/с.

Для определения расхода сырой воды на химводоочистку, необходимо учесть количество воды, идущей на взрыхление катионита, его регенерацию, отмывку и прочие нужды водоподготовки. Их обычно учитывают величиной коэффициента К = 1,10 – 1,25. В данной расчетно-графическом задании следует принимать К = 1,20.

Имеем:

 кг/с.