Выбор основного и вспомогательного оборудования

5.5 Выбор основного и вспомогательного оборудования

Основное оборудование котельной – паровые котлы. В котельных промышленных предприятий с небольшим потреблением пара большое распространение получили котлы типа Е. Котел двух барабанный, с естественной циркуляцией, барабаны котла расположены по одной вертикальной оси, котельный пучок разделен двумя перегородками из жаропрочной стали, образующими газоходы. Топка имеет боковые и верхние экраны. Каждый котел оборудован одной горелкой, индивидуальным вентилятором и дымососом.

В проектируемой котельной, принимается к установке 4 котла Е 1‑9, с номинальной паропроизводительностью 1,81 кг/с, [2].

Вспомогательным оборудованием котельной является:

деаэратор;

сетевые, питательные, подпиточные насосы, насос исходной воды, конденсатный насос;

подогреватели исходной, химически очищенной, сетевой воды;

редукционно‑охладительная установка;

баковое хозяйство и трубопроводы.

Выбор деаэратора.

Деаэрация питательной воды паровых котлов и подпиточной воды тепловых сетей, является обязательной для всех котельных. Деаэраторы предназначены для удаления из воды растворенных в ней неконденсирующихся газов. Присутствие в питательной и подпиточной воде кислорода и углекислоты приводят к коррозии питательных трубопроводов, кипятильных труб, барабанов котлов и сетевых трубопроводов, что может привести к тяжелой аварии.В проектируемой котельной устанавливается два атмосферных деаэратора ДА‑1, с номинальной производительностью 1 т/ч, рабочим давлением 0,12 Мпа, температурой деаэрированной воды 104 ⁰С, [2].

Сетевые насосы водо‑подогревательных установок выбираются по расчетному расходу сетевой воды и напору, который должен быть достаточным, чтобы покрывать все гидравлические сопротивления сети. Сетевые насосы, как правило, устанавливаются на обратной линии сетевой воды до ПСВ, и перекачивают воду с температурой до 70 ⁰С. В проектируемой котельной устанавливается следующий сетевой насос, [3]:

тип ‑ 6К8;

подача – 140 м³/ч;

напор – 36 м;

мощность двигателя – 28 КВт.

Питательный насос должен обеспечивать необходимый расход питательной воды, при давлении соответствующему полному открытию рабочих предохранительных клапанов, установленных на паровом котле. Для питания паровых котлов устанавливается не менее двух насосов с независимыми приводами. Один из насосов должен иметь паровой привод. Производительность каждого питательного насоса должна быть не менее 110 % , максимальной паропроизводительности всех котлов, что составляет 8 т/ч.

Напор создаваемый насосом для перекачки конденсата в паровые котлы определяется по формуле:

H_н = 10 ∙ P_к + (10…20), (5.39)

где P_к – рабочее давление пара в котле, кг/см²;

10…20 – необходимый запас напора насоса, м; [1].

H_н = 10 ∙ 9+ 15 = 105 м.

Выбирается центробежный сетевой насос, [2]:

тип – ЦНСГ 13‑105;

подача – 13 м³/ч;

напор – 105 м;

мощность двигателя – 7,5 КВт.

Выбирается паровой насос, [3]:

тип – ПНП‑13;

подача – 13 м³/ч;

напор – 108 м.

Насос исходной воды:

тип – К8/18;

подача – 8м³/ч;

напор – 19 м;

мощность двигателя – 0,8 КВт.

Подпиточный насос:

тип – 1,5 К – 6б;

подача – 4 м³/ч;

напор – 12 м;

мощность двигателя – 0,5 КВт.

Во всех схемах промышленных котельных применяются подогреватели воды и другие теплообменники различного назначения. Подогрев воды в паровых котельных производится в паровых подогревателях.

Теплообменники выбираются по расчетной площади теплообмена, которая определяется по формуле:

F = G ∙ (i_п – i_к) / (t₁‑ t₂) ∙ К, (5.40)

где G – расход пара на подогреватель, т/ч;

t_1, t₂ – температура воды на входе и на выходе из подогревателя,⁰С;

К – коэффициент теплоотдачи, принимается равным 1500Вт/м²∙К.

Выбирается подогреватель исходной воды, [2]:

Тип ‑ ПП2‑24‑7‑IV;

Площадь поверхности нагрева, м² – 24,4;

Диаметр корпуса, мм‑ 480;

Номинальный расход воды, т/ч‑41,7.

Выбирается подогреватель химически очищенной воды, [2]:

Тип ‑ ПП2‑17‑7‑IV;

Площадь поверхности нагрева, м² – 17,2;

Диаметр корпуса, мм ‑ 426;

Номинальный расход воды, т/ч – 29,4.

Выбирается подогреватель сетевой воды, [2]:

Тип – ПСВ‑200‑7‑15;

Площадь поверхности нагрева, м² – 200;

Избыточное рабочее давление в паровом пространстве, Мпа ‑ 0,7;

Избыточное рабочее давление в водяном пространстве, Мпа ‑ 1,5.

Для сбора и хранения конденсата устанавливается конденсатный бак , с запасом конденсата на 0,5‑1 ч.

Необходимая емкость бака определяется по формуле:

V_б = D ∙ n / γ, (5.41)

где D ‑ паропроизводительность котлов, кг/ч;

 n ‑ количество котлов, шт;

 γ‑вес конденсата при данной температуре, принимается равным

 977,81 кг/м³ [4].

V_б = 6516 ∙ 4 / 977,81 =26,6 м³.

Исходя из расчётов, выбирается бак 10Е011 ёмкостью 26 м³. Бак сварен из 3‑мм листовой стали, снабжён крышкой с люком и водомерным стеклом.

Выбор дымососа и вентилятора.

Производительностью дымососа называют объем перемещаемых машиной продуктов сгорания в единицу времени. Необходимая расчетная производительность дымососа определяется с учетом условий всасывания, т.е. избыточного давления или разряжения, температуры перед машиной, и представляет собой действительный объем продуктов сгорания или воздуха, которые должен перемещать дымосос.

Расчетная производительность дымососа определяется по формуле:

Q_д = (β₁∙ V ∙ 101080) / h_б, (5.42)

где β₁ – коэффициент запаса по производительности, [6];

V – расход продуктов сгорания, м³/ч;

 h_б – барометрическое давление на месте установки, h_б = 99600 Па.

Q_д = (1,1∙ 8720 ∙ 101080) / 99600 = 9734,5 м³/ч.

Расчетное полное давление, которое должен создавать дымосос принимаем по [6].

Н_р = 1,0 кПа.

По производительности и по напору принимается к установке дымосос

ДН – 8 с производительностью 10 ∙ 10³ м³/ч, и напором 1,08 кПа, [6].

Вентилятор выбираем по расходу воздуха и по напору:

Q_вн = 6597,3 м³/ч.

Н_вн = 1,6 кПа.

Принимаем к установке вентилятор с производительностью 8 ∙ 10³ м³/ч, и напором 1,72 кПа, [6].