Определение диаметров и типоразмеров основных магистральных трубопроводов котельной

8. Определение диаметров и типоразмеров основных магистральных трубопроводов котельной

Внутренний диаметр трубопровода вычисляется по формуле, м:

d= [2] стр. 209 (69)

где G – расход среды, протекающий по трубопроводу, т/ч;

w – рекомендуемая скорость среды, м/с;

 – плотность среды, кг/м ³

Определим действительную скорость среды в паропроводе, м/с;

w = [2] стр. 209 (70)

1 Трубопровод сырой воды:

d=м.

Принимаем ближайший большой диаметр трубопровода по ГОСТ 8732-78 равный 40 мм. Этот трубопровод представляет собой стальную бесшовную горячедеформированную трубу массой 2,74 кг и толщиной стенки 3 мм.

w = м/с.

2 Трубопровод на деаэратор:

d=м.

Принимаем ближайший большой диаметр трубопровода по ГОСТ 8732-78 равный 20 мм. Этот трубопровод представляет собой стальную бесшовную горячедеформированную трубу массой 1,26 кг и толщиной стенки 3 мм.

w = м/с.

3 Трубопровод на рециркуляцию:

d=м.

Принимаем ближайший большой диаметр трубопровода по ГОСТ 8732-78 равны 89 мм. Этот трубопровод представляет собой стальную бесшовную горячедеформированную трубу массой 7,8 кг и толщиной стенки 3,5 мм.

w = м/с.

4 Сетевой трубопровод:

d=м.

Принимаем ближайший большой диаметр трубопровода по ГОСТ 8732-78 равный 127 мм. Этот трубопровод представляет собой стальную бесшовную горячедеформированную трубу массой 15,04 кг и толщиной стенки 5 мм.

w = м/с.

5 Подпиточный трубопровод:

d=м.

Принимаем ближайший большой диаметр трубопровода по ГОСТ 8732-78 равный 20 мм. Этот трубопровод представляет собой стальную бесшовную горячедеформированную трубу массой 1,58 кг и толщиной стенки 4 мм.

w = м/с.

6 Трубопровод химически очищенной воды на подпитку теплосети:

d=м.

Принимаем ближайший большой диаметр трубопровода по ГОСТ 8732-78 равный 20 мм. Этот трубопровод представляет собой стальную бесшовную горячедеформированную трубу массой 1,08 кг и толщиной стенки 2,5 мм.

w = м.

9. Обоснование выбора и расчет водоподготовительного оборудования

Водоподготовка предназначена для котельной, оборудованной тремя водогрейными котлами КВ-ГМ-4-150.

Номинальная теплопроизводительность котельной, равная 4,65 МВт.

Расход воды через водогрейные котлы 403,5 т/ч.

Характеристика исходной воды реки Клязьма:

- жесткость в мг·экв/кг:

общая Ж_и.в – 3,2;

некарбонатная постоянная – 2,6;

- сухой остаток S_и.в в мг·экв/кг;– 347;

- взвешенные вещества в мг·экв/кг– 8;

- щелочность общая Щ_и.в в мг·экв/кг–2,5.

Относительная щелочность котловой (продувочной) воды

,% [13] стр. 134 (71)

где Щ_х – щелочность химически очищенной воды в мг-экв/кг;

S_х – сухой остаток химически очищенной воды в мг/кг;

40 – величина коэффициента для пересчета щелочности наNaOH

Щелочность питательной воды

Если значение относительной щелочности превышает 20 %, то питательную воду (химически очищенную воду) дополнительно обрабатывают нитратами (в частности, нитратами натрия NaNo₃).

Расчет фильтров.

Общее количество устанавливаемых фильтров примем равным четырем, из которых два будут выполнять работу фильтров I ступени, один фильтр – работу фильтра II ступени и четвертый резервным для обеих ступеней.

Номинальность химической водоподготовки с учетом продувки и собственных нужд ориентировочно примем

,м³/ч [13] стр. 160 (72)

В качестве катионита используем сульфоуголь с обменной способностью Е=310 мг-экв/кг. Число регенерации каждого фильтра не должно быть более трех в сутки. Высота загрузки сульфоугля примем равной 2000 мм. Все устанавливаемые фильтры примем одного диаметра (d=1000 мм), тогда площадь фильтрации каждого будет:

,м² [13] стр. 160 (73)

 м²

Скорость фильтрации в фильтрах I ступени

 [13] стр. 160 (74)

м/ч

В фильтре II ступени

И находится в допустимых пределах.

После прохождение через фильтры I ступени вода практически снижает свою первоначальную жесткость до 0,2-0,1 мг-экв/кг, поэтому общее количество солей жесткости, поглощаемое в фильтрах I ступени, составит

, г-экв/сутки [13] стр. 161 (75)

Объем сульфоугля в каждом фильтре:

, м³ [13] стр. 161 (76)

Число регенераций натрий-катионитовых фильтров:

, рег/сутки [13] стр. 161 (77)

I ступени в сутки

 [13] стр. 161 (78)

Каждого фильтра I ступени:

, рег/сутки [13] стр. 161 (79)

, рег/сутки

То есть межрегенерационный период равен:

, ч [13] стр. 162 (80)

Жесткость воды, поступающей на фильтр II ступени, была принята равной Ж_об=0,2 мг-экв/кг, а ее содержание на входе фильтра считаем равным нулю; следовательно, количество солей жесткости, поглощаемое в фильтре II ступени, будет

, г-экв/сутки [13] стр. 163 (81)

 г-экв/сутки.

Число регенераций фильтров II ступени в сутки

 [13] стр. 163 (82)

Межрегенерационный период работы фильтра

 [13] стр. 164 (83)

То есть регенерация фильтра II ступени должна производиться примерно раз в 10 дней.

Определение расхода соли, необходимого для регенерации.

Расход соли на одну регенерацию

,кг/рег [13] стр. 164 (84)

где  - удельной расход соли, принимается 200-235 г/г-экв обменной способности катионита. Остальные обозначения преждние.

Подставляя числовые значения, получаем

Объем 26%-ого раствора соли на одну регенерацию

, м³ [13] стр. 164 (85)

где  - плотность раствора соли при t=20⁰ С;

- содержание соли в растворе в %.

Расход технической соли в сутки

, кг/сутки [13] стр. 164 (86)

Расход соли на регенерецию фильтров в месяц

, т [13] стр. 164 (87)

Резервуар мокрого хранения соли принимаем из расчета месячного расхода с запасом в 50 % согласно указаниям СНиП

, м³ [13] стр. 165 (88)

Устанавливаем железобетонный резервуар емкостью V_рег=21,6 м³, размерами 3×3×2,5 м. Ёмкость мерника раствора соли принимаем по расходу соли на регенерацию фильтра с запасом в 30 %.

,м³ [13] стр. 165 (89)

Обескислороживание воды при помощи сталестружечных фильтров.

Высоту фильтров Н выбирают в пределах 2-2,5 м, а диаметр:

, м [13] стр. 177 (90)

где D – среднечасовой расход воды в м³/ч;

Н – высота фильтра в м.

Диаметр мраморного фильтра

, м [13] стр. 177 (91)

где w - скорость фильтрации; принимают 8-10 м/ч.

Высота этих фильтров, по конструктивным соображениям, берется равной 2 м.

Общее количество устанавливаемых фильтров принимается равным четырем, из которых два выполняют работу фильтров первой ступени, один фильтр – работу фильтра второй ступени, а четвертый – резервный для обеих ступеней

Таблица 9.1 – Технические характеристики фильтров

Наименование	ФИПаI-1,0-0,6-Na	ФИПаII-1,0-0,6-Н
Давление, МПа (кгс/см2) Рабочее Пробное гидравлическое	0,6 (6) 0,9 (9)	0,6(6) 0,9 (9)
Температура, оС	40	40
Вместительность корпуса, м3	2,27	1,87
Производительность, м3/ч	20	40
Фильтрующая загрузка: Высота, м Объем, м3	2,0 1,6	1,5 1,2
Масса, т: Сульфоугля при γ=0,65÷0,70 т/м3 Катионита КУ-2 при γ=0,71 т/м3	1,04-1,12 1,14	0,78-0,84 0,85
Внутренний диаметр корпуса, мм	1000	1000
Высота фильтра, мм	3655	3055
Толщина стенки, мм	6	6
Условный диаметр арматуры, мм: Для подвода исходной и отмывочной воды Для отвода обратной воды Для подвода регенерационного раствора Для подвода и отвода взрыхляющей воды Для отвода регенерационного раствора, отмывочной воды и первого фильтра Для гидровыгрузки фильтрующего материала	50 50 50 50 50 80	80 80 50 50 50 80
Масса конструкции фильтра, т	0,97	0,91

Характеристика топлива

Для выбранных котлов основным топливом является – природный газ, резервным – мазут.

Природный газ является наиболее распространенным газообразным топливом, обладающим высокой температурой сгорания. Основой природных газов является метан, содержание которого в газе 76,7 – 98%. Другие газообразные соединения углеводородов входят в состав газа от -,1 до 4,5%.

В состав горючих газов входят: водород, метан, другие углеводородные соединения, сероводород и негорючие газы, двуокись углерода, кислород, азот и незначительное количество водяных паров.

Теплота сгорания 1 м³ сухого природного газа при нормальных условиях для большинства отечественных месторождений составляет 33,29-35,87 МДж/м³.

Мазут относится к высококалорийным топливам. По элементарному составу мазут характеризуется высоким содержанием углерода до 87%, водорода до 11,1%, кислорода и азота до 1 %.

Мазут бывает маловязкий м высоковязкий. Вязкость мазута является важным эксплуатационным фактором, определяющим способность транспортировки, слива, перекачки и сжигания его. С повышением температуры вязкость его уменьшается, поэтому все операции с мазутом производят с подогревом.

Температурой вспышки мазута называют такую температуру, при котором пары его образуют с окружающим воздухом смесь, воспламеняющуюся при поднесении к ней огня. при разогреве мазута в открытых емкостях в целях пожарной безопасности температура подогрева должна быть примерно на 10 ºС ниже температуры вспышки.