Проект производственно-отопительной котельной мощностью 89 МВт
Описание и расчет тепловой схемы котельной. Тепловой и аэродинамический расчет и котельных агрегатов. Выбор и расчет водоподготовительной установки. Проектирование системы электроснабжения котельной. Автоматизация работы агрегата энергосбережения.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 11.06.2014 |
Размер файла | 1,5 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Qф.т. - физическое тепло топлива, принимаем Qф.т.= 0, так как топливо-газ;
Qт.в. - физическое тепло воздуха, подаваемого в топку котла при подогреве его вне котлоагрегата; принимаем Qт.в.= 0, так как воздух перед подачей в котлоагрегат дополнительно не подогревается;
Qпар. - теплота, вносимая в котлоагрегат при паровом распиливании жидкого топлива, кДж/кг; принимаем Qпар.= 0, так как топливо - газ.
Располагаемая теплота для котлоагрегата КВ-ГМ-10 составляет:
кДж/м3(7989,7 ккал/м3)
Расходная часть теплового баланса котлоагрегата складывается и следующих составляющих[1]:
(3.12)
Тепловой баланс котла составляется применительно к установившемуся тепловому режиму, а потери теплоты выражаются в процентах располагаемой теплоты:
. (3.13)
Разделив уравнение (3.12) на Qрр получим его в следующем виде:
,
гдеq1 - полезно использованная в котлоагрегате теплота;
q2 - потеря теплоты с уходящими газами;
q3 - потеря теплоты от химической неполноты сгорания топлива;
q4 - потеря теплоты от механической неполноты сгорания топлива;
q5 - потеря теплоты от наружного охлаждения;
-
потеря теплоты от физической теплоты, содержащейся в удаляемом шлаке и от потерь на охлаждение панелей и балок, не включенных в циркуляционный контур котла;
q6шл.= 0, так как топливо газ;
q6охл= 0, так как охлаждение элементов котлоагрегата КВ-ГМ-10 не предусматривается его конструкцией.
КПД брутто котельного агрегата определяется по уравнению обратного баланса, %[1]:
(3.14)
Потеря теплоты с уходящими газами q2 рассчитываем по формуле[1], %:
(3.15)
где Нух - энтальпия уходящих газов из котлоагрегата, определяется из таблицы 3.3 при соответствующих значениях и выбранной температуре уходящих газов, кДж/м3; принимаем предварительно температуру уходящих газов Тух= 140 оС, [1];
Нух = 2965,6 кДж/м3;
Нх.в.о - энтальпия теоретического объема холодного воздуха при температуре 30 оС, кДж/м3, определяем по формуле:
кДж/м3 (3.16)
Потер и теплоты от химического недожога q3 определяем по таблице [1] для природного газа: q3 = 0,5 %.
Потери теплоты от механического недожога для природного газа принимаем q4 = 0. [1]
Определяем q2:
Потери теплоты от наружного охлаждения q5 определяем по таблице [10] для котлоагрегата мощностью 10 Гкал/ч (11,63 МВт): q5 = 1,14 %.
Коэффициент полезного действия котлоагрегата:
Суммарную потерю тепла в котлоагрегате определяем по формуле[1]:
(3.17)
Для последующих расчетов определяем коэффициент потери теплоты[1]:
(3.18)
Полное количество теплоты, полезно отданной в котельном агрегате [1], кВт:
(3.19)
Где Gв - расход воды через водогрейный котел, кг/с;
Согласно [3] равен 124т/ч=34,3 кг/с;
- энтальпия горячей воды на выходе из котла (150°С), кДж/кг;
- энтальпия холодной воды на входе в котел (70°С), кДж/кг;
Расход топлива, подаваемого в топку котлоагрегата, определяем по формуле[1], м3/с:
м3/с(3.20)
3.3 Тепловой расчет топочной камеры
Поверочный расчет топочной камеры заключается в определении действительной температуры дымовых газов на выходе из топочной камеры котлоагрегата по формуле,[1] оС:
, (3.21)
Где Та - абсолютная теоретическая температура продуктов сгорания, К;
М - параметр, учитывающий распределения температур по высоте топки;
- коэффициент сохранения теплоты;
Вр - расчетный расход топлива, м3/с;
Fст - площадь поверхности стен топки, м2;
- среднее значение коэффициента тепловой эффективности экранов;
- степень черноты топки;
Vcср - средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания 1 м3 топлива в интервале температур , кДж/(кг К);
5,67 10-8 - коэффициент излучения абсолютно черного тела, Вт/(м2К4).
Для определения действительной температуры предварительно задаемся ее значением в соответствии с рекомендациями [2] .По принятой температуре газов на выходе из топки и адиабатической температуре сгорания топлива определяем тепловые потери, а по принятой - излучательные характеристики газов. Затем по известным геометрическим характеристикам топочной камеры получаем расчетным путем действительную температуру на выходе из топки.
Поверочный расчет топки проводим в последовательности рекомендованной[1].
Полезное тепловыделение в топке подсчитываю по формуле,[1] кДж/м3:
(3.22)
гдеQв. - теплота, вносимая в топку воздухом, кДж/м3; для котлов не имеющих воздухоподогревателя определяется по формуле:
кДж/м3 (3.23)
Qв.вн. - теплота, внесенная в котлоагрегат с поступающим в него воздухом, подогретым вне агрегата; принимаем Qв.вн = 0, так как воздух перед котлом КВ-ГМ-10 в рассматриваемом проекте не подогревается;
rHг.отб. - теплота рециркулирующих продуктов сгорания; принимаем rHг.отб. = 0, так как конструкцией котла КВ-ГМ-10 рециркуляция дымовых газов не предусматривается;
.
Теоретическую (адиабатную) температуру горения определяем по величине полезного тепловыделения в топке Qт = На.
По таблице 3.3 при На = 33694,7 определяем ?а = 1769 оС.
Определяем параметр М в зависимости от относительного положения максимума температуры пламени по высоте топки. При сжигании газа[1]:
(3.24)
Коэффициент тепловой эффективности экранов[1]:
(3.25)
где - коэффициент, учитывающий снижение тепловосприятие экранов вследствие загрязненности или закрытия изоляцией поверхностей; принимаем [1],;
х - условный коэффициент экранирования; определяем по номограмме [1] при S = 64мм, d = 60мм, S/d = 64/60 =1,07, тогда х = 0,98;
Определяем эффективную толщину излучающего слоя в топке[1], м:
(3.26)
где Vт, Fст - объем и поверхность стен топочной камеры, м3 и м2. Определяем по конструкторской документации на котел КВ-ГМ-10.
Vт = 38,3 м3, Fст = 82,8 м2;
Коэффициент ослабления лучей для светящегося пламени складывается из коэффициентов ослабления лучей трехатомными газами (кr) и сажистыми частицами (кс) и при сжигании газа определяется по формуле, (м Мпа)-1:
,(3.27)
Где rп - суммарная объемная доля трехатомных газов, берем из таблицы 3.2
Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами kr определяем по формуле, (м МПа)-1:
(3.28)
где-парциальное давление трехатомных газов, МПа; МПа;
р = 0,098 МПа - давление в топочной камере котлоагрегата, работающего без наддува [1];
- абсолютная температура газов на выходе из топочной камеры, К (равна принятой по предварительной оценке)
Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами определяем по формуле[1](м МПа)-1 :
(3.29)
гдеСр/Нр - соотношение содержания углерода и водорода в рабочей массе топлива; для газового топлива принимается[1]:
(3.30)
Тогда
Степень черноты факела (аф) для газообразного топлива определяется по формуле[1]:
(3.31)
Где асв - степень черноты светящейся части факела, определяем по формуле:
(3.32)
аr - степень черноты несветящихся трехатомными газами, определяется по формуле:
(3.33)
m - коэффициент, характеризующий долю топочного объема заполненного светящейся частью факела.
Определяем удельную нагрузку топочного объема[1]:
, (3.34)
тогда m = 0,1 [2].
Степень черноты топки при сжигании газа определяется по формуле[1]:
(3.35)
Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания на 1м3 газообразного топлива[1], кДж/(м3К):
(3.36)
Определяем действительную температуру на выходе из топки[1], оС:
Так как расчетная температура на выходе из топки отличается от ранее принятой всего на 65 оС, то полученную температуру принимаем для дальнейшего расчета, как температуру на выходе из топки.
Тепло, переданное излучением в топке[1],кДж/м3:
(3.37)
3.4 Расчет первого конвективного пучка котла
Конвективные поверхности нагрева паровых и водогрейных котлов играют важную роль в процессе получения пара или горячей воды, а также использования теплоты продуктов сгорания, покидающих топочную камеру. Эффективность работы конвективных поверхностей нагрева в значительной мере зависит от интенсивности передачи теплоты продуктами сгорания воде и пару.
Продукты сгорания передают теплоту наружной поверхности труб путем конвекции и лучеиспускания. От наружной поверхности труб к внутренней теплота передается через стенку теплопроводностью, а от внутренней поверхности к воде - конвекцией.
При расчете конвективных поверхностей нагрева используются уравнение теплопередачи и уравнение теплового баланса. Для расчета задаемся температурой продуктов сгорания после рассчитываемой поверхности нагрева и затем уточняем ее путем последовательных приближений. В связи с этим расчет ведем для двух значений температуры продуктов сгорания после рассчитываемого газохода. Расчет производим для 1м3 сжигаемого газа при нормальных условиях.
Расчет конвективных поверхностей котла ведем в следующей последовательности.
Конструктивные характеристики газохода:
площадь поверхности нагрева одного конвективного пучка Н=103 м2;
поперечный шаг труб S1 = 64 мм;
продольный шаг труб S2 = 40 мм;
число труб в ряду z1 = 23 шт.;
число рядов труб по ходу продуктов сгорания z2 = 7 шт.;
наружный диаметр и толщина стенки трубы
площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания F = 0,97 м2.
Подсчитываем относительный шаг[1]:
- поперечный (3.38)
- продольный (3.39)
Предварительно принимаем два значения температуры продуктов сгорания после рассчитываемого газохода:
Весь дальнейший расчет ведем для двух предварительно принятых температур.
Определяем теплоту, отданную продуктами сгорания по уравнению теплового баланса[1], кДж/м3:
(3.40)
где- коэффициент сохранения теплоты;
Н'-энтальпия продуктов сгорания перед поверхностью нагрева; принимаем из расчета топочной камеры Н'=Нт"=18530,7 кДж/м3, при ?т"= 1035 оС;
Н" - энтальпия продуктов сгорания после конвективного пучка, принимаем из таблицы 2.3 при: ?1" = 600 оС Н1" = 11366 кДж/м3,
?2" = 250 оС Н2" = 4549 кДж/м3;
- присос воздуха в конвективном пучке;
Нопр.в. - энтальпия присосанного воздуха при tв = 30 оС,
Нопр.в. = Нох.в. = 379 кДж/м3;
кДж/м3
кДж/м3
Расчетную температуру потока продуктов сгорания в конвективном газоходе определяем по формуле[1], оС:
(3.41)
Определяем температурный напор[1], оС:
(3.42)
Где tк - температура охлаждающей среды, для первого конвективного пучка при полученном теплосъеме в топке t1 = 95 оС ;
Подсчитываем среднюю скорость продуктов сгорания в поверхности нагрева[1], м/с:
(3.43)
Определяем коэффициент теплоотдачи конвекцией от продуктов сгорания к поверхности нагрева при поперечном омывании шахматных пучков по формуле, Вт/(м2К):
(3.44)
где- коэффициент теплоотдачи определяемый по номограмме [1] ,
= 128 Вт/м2К; =125 Вт/м2К.
сz - поправка на число рядов труб по ходу продуктов сгорания, определяем по номограмме [1] , сz = 0,98;
сs - поправка на компоновку пучка, определяем по номограмме [1] ,
сs = 0,99;
сф - коэффициент, учитывающий влияние физических параметров потока, определяем по номограмме [1]: ;
Вычисляем степень черноты газового потока (а). При этом предварительно вычисляем суммарную оптическую толщину[1]:
(3.45)
гдеs - толщина излучающего слоя, для гладкотрубных пучков определяем по формуле, м:
(3.46)
м
кзл. - коэффициент ослабления лучей золовыми частицами, принимаем при сжигании газа кзл. = 0;
- концентрация золовых частиц, принимаем ;
р - давление в газоходе, принимаем для котлов без надува равным 0,1МПа;
кг - коэффициент ослабления лучей трехатомными газами, определяем по формуле:
(3.47)
где;
;
Определяем коэффициент теплоотдачи , учитывающий передачу теплоты излучением[1], Вт/м2К:
(3.48)
где - коэффициент теплоотдачи, определяем по номограмме [1], Вт/м2К;
а - степень черноты продуктов сгорания, определяем по номограмме [1]: ;
сг - коэффициент, учитывающий температуру стенки, определяем по номограмме [1].
Для определения и сг вычисляем температуру загрязненной стенки [1], оС:
(3.49)
где t - средняя температура окружающей среды, t = 95оС;
- при сжигании газа принимаем равной 25оС [1];
оС
Вт/м2К
Вт/м2К.
Подсчитываем суммарный коэффициент теплоотдачи от продуктов сгорания к поверхности нагрева[1], Вт/м2К:
(3.50)
где - коэффициент использования, учитывающий уменьшение тепловосприятия поверхности нагрева, принимаем [1];
Вт/м2К
Вт/м2К
Определяем коэффициент теплопередачи[1], Вт/м2К:
(3.51)
где - коэффициент тепловой эффективности, определяем по табл. [1],
;
Вт/м2К
Вт/м2К
Определяем количество теплоты, воспринятое поверхность нагрева [1], кДж/м3:
(3.49)
где - температурный напор для конвективной поверхности нагрева, определяем по формуле[1], оС:
(3.52)
Где ?tб и ?tм - большая и меньшая разности температуры продуктов сгорания и температуры нагреваемой жидкости;
?tб=1037°С
?tм1=600°С; ?tм2=250°С.
оС
оС,
кДж/м3
кДж/м3
По принятым двум значениям температуры и и полученным двум значениям Qб и Qт строим график зависимости .
Рис.3.1 Графическое определение расчетной температуры
Полученное значение температуры на выходе из конвективной поверхности равное t=255°С не превышает на 50°С принятую ранее температуру, равную 250°С. Поэтому пересчет коэффициента теплопередачи не требуется.
кДж/м3
3.5 Расчет второго конвективного пучка котла
Аналогично первому конвективному пучку рассчитываем второй
По чертежу котлоагрегата определяем следующие конструктивные характеристики газохода:
площадь поверхности нагрева одного конвективного пучка Н=103 м2;
поперечный шаг труб S1 = 64 мм;
продольный шаг труб S2 = 40 мм;
число труб в ряду z1 = 23 шт.;
число рядов труб по ходу продуктов сгорания z2 = 7 шт.;
наружный диаметр и толщина стенки трубы
площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания F = 0,95 м2.
Подсчитываем относительный шаг:
- поперечный
(3.53)
- продольный
(3.54)
Предварительно принимаем два значения температуры продуктов сгорания после рассчитываемого газохода:
Весь дальнейший расчет ведем для двух предварительно принятых температур.
Определяем теплоту, отданную продуктами сгорания по уравнению теплового баланса (3.37)[1], кДж/м3:
где- коэффициент сохранения теплоты;
Н' - энтальпия продуктов сгорания перед поверхностью нагрева; принимаем из расчета первого конвективного пучка Н' = 4642,7 кДж/м3, при ?т"=255оС;
Н" - энтальпия продуктов сгорания после конвективного пучка, принимаем из таблицы 2.3 при: ?1" = 140 оС Н1" = 2965,6 кДж/м3,
?2" = 200 оС Н2" = 4252,8 кДж/м3;
- присос воздуха во втором конвективном пучке;
Нопр.в. - энтальпия присосанного воздуха при tв = 30 оС,
Нопр.в. = Нох.в. = 379 кДж/м3;
кДж/м3
кДж/м3 (3.55)
Расчетную температуру потока продуктов сгорания в конвективном газоходе определяем по формуле[1], оС:
(3.56)
Среднюю скорость продуктов сгорания в поверхности нагрева[1], м/с:
м/с
м/с (3.57)
Коэффициент теплоотдачи конвекцией от продуктов сгорания к поверхности нагрева при поперечном омывании шахматных пучков [1], Вт/(м2К):
(3.58)
где- коэффициент теплоотдачи определяемый по номограмме [1] ,
= 85 Вт/м2К; =91 Вт/м2К.
сz - поправка на число рядов труб по ходу продуктов сгорания, определяем по номограмме [1], сz = 0,98;
сs - поправка на компоновку пучка, определяем по номограмме [1] ,
сs = 0.99;
сф - коэффициент, учитывающий влияние физических параметров потока, определяем по номограмме [1]: ;
Суммарная оптическая толщина[1]:
(3.59)
Где s - толщина излучающего слоя, для гладкотрубных пучков, м:
м (3.60)
кзл. - коэффициент ослабления лучей золовыми частицами, принимаем при сжигании газа кзл. = 0;
- концентрация золовых частиц, принимаем ;
р - давление в газоходе, принимаем для котлов без надува равным 0,098МПа;
кг - коэффициент ослабления лучей трехатомными газами[1]:
(3.61)
где; ;
Определяем коэффициент теплоотдачи , учитывающий передачу теплоты излучением [1], Вт/м2К:
(3.62)
где - коэффициент теплоотдачи, определяем по номограмме [1], Вт/м2К;
а - степень черноты продуктов сгорания, определяем по номограмме [1]: ;
сг - коэффициент, учитывающий температуру стенки, определяем по номограмме [2].
Для определения и сг вычисляем температуру загрязненной стенки, оС:
, (3.63)
где t - средняя температура окружающей среды, t1 = 80оС;
- при сжигании газа принимаем равной 25оС [1];
оС,
Вт/м2К
Вт/м2К
Подсчитываем суммарный коэффициент теплоотдачи от продуктов сгорания к поверхности нагрева [1], Вт/м2К:
(3.64)
где - коэффициент использования, учитывающий уменьшение тепловосприятия поверхности нагрева, принимаем [1];
Вт/м2К
Вт/м2К
Определяем коэффициент теплопередачи [1], Вт/м2К:
(3.65)
где - коэффициент тепловой эффективности, определяем по табл. [2],
;
Вт/м2К
Вт/м2К
Определяем количество теплоты, воспринятое поверхность нагрева[1], кДж/м3:
(3.66)
где - температурный напор для конвективной поверхности нагрева[1], оС:
(3.67)
Где ?tб и ?tм - большая и меньшая разности температуры продуктов сгорания и температуры нагреваемой жидкости;
?tб=255°С
?tм1=140°С; ?tм2=200°С.
оС,
оС,
кДж/м3
кДж/м3
По принятым двум значениям температуры и и полученным двум значениям Qб и Qт строим график зависимости Q = f (?").
Рис.3.2 Графическое определение расчетной температуры
Полученное значение температуры на выходе из конвективной поверхности равное t=140°С не превышает на 50°С принятую ранее температуру, равную 150°С. Поэтому пересчет коэффициента теплопередачи не требуется.
кДж/м3
3.6 Проверка теплового расчёта котельного агрегата
Расчет считается верным если выполняется следующее условие [1] :
(3.68)
где (3.69)
Qл - количество теплоты переданное излучением в топке, кДж/мі,
кДж/мі;
QК1 - количество теплоты полезно использованное в первом конвективном пучке, кДж/мі;
QК2 - количество теплоты полезно воспринятое во втором конвективном пучке, кДж/мі.
?Q=0,383• [33445•0,909 - (14932+13900+1690)]=-46,15кДж/с
Определяем невязку теплового баланса
(3.70)
Условие выполняется значит расчет считаем оконченным.
4. Аэродинамический расчет котельного агрегата ДЕ-25-14ГМ
Аэродинамическое сопротивление на пути прохождения газов в газоходах котельной установки составляется из местных сопротивлений, зависящих от изменения сечения газоходов и их поворотов, и из сопротивления, возникающего вследствие трения и вследствие сопротивления пучков труб. Необходимое разряжение, создаваемое тяговым устройством, зависит от суммы сопротивлений отдельных элементов, входящих в состав котельной установки.
Сопротивление котельного агрегата складывается:
(4.1)
где - сопротивление топки котла;
- сопротивление шахматного конвективного пучка;
- сопротивление коридорного конвективного пучка;
- сопротивление водяного экономайзера.
4.1 Расчет аэродинамического сопротивления первого конвективного пучка
По чертежу котлоагрегата определяем следующие конструктивные характеристики газохода:
- поперечный шаг труб S1 = 110 мм;
- продольный шаг труб S2 = 110 мм;
- число рядов труб по ходу продуктов сгорания z2 = 24 шт.;
- наружный диаметр и толщина стенки трубы
- площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания F = 1,245 м2.
Подсчитываем относительный шаг[2]:
- поперечный
(4.2)
- продольный
(4.3)
Средняя температура дымовых газов:
(4.4)
где - температура дымовых газов перед конвективными поверхностями;
- температура дымовых газов за конвективными поверхностями.
Средняя скорость дымовых газов в газоходе[2]:
(4.5)
где - расход топлива котельным агрегатом;
- удельный объем продуктов сгорания.
Плотность газов при средней температуре[2]:
(4.6)
где - плотность при температуре 273°С.
Сопротивление шахматного пучка[2]:
(4.7)
где - сопротивление отдельных элементов установки, связанное с трением газов о стенки труб и прямых каналов[2];
- поправочный коэффициент на расстояние между трубами;
- поправочный коэффициент на диаметр труб.
4.2 Расчет аэродинамического сопротивления второго конвективного пучка
По чертежу котлоагрегата определяем следующие конструктивные характеристики газохода:
- поперечный шаг труб S1 = 110 мм;
- продольный шаг труб S2 = 110 мм;
- число рядов труб по ходу продуктов сгорания z2 = 29 шт.;
- наружный диаметр и толщина стенки трубы
- площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания F = 0,851 м2.
Подсчитываем относительный шаг[2]:
- поперечный
(4.8)
- продольный
(4.9)
Средняя температура дымовых газов:
(4.10)
где - температура дымовых газов перед конвективными поверхностями;
- температура дымовых газов за конвективными поверхностями.
Средняя скорость дымовых газов в газоходе[2]:
(4.11)
где - расход топлива котельным агрегатом;
- удельный объем продуктов сгорания.
Плотность газов при средней температуре[2]:
(4.12)
где - плотность при температуре 273°С.
Коэффициент сопротивления одного ряда труб[2]:
где - поправочный коэффициент на расстояние между трубами;
- коэффициент сопротивления коридорного пучка.
Коэффициент сопротивления коридорного пучка[2]:
Сопротивление коридорного пучка[2]:
(4.13)
4.3 Расчёт аэродинамического сопротивления водяного экономайзера
Конструктивные характеристики экономайзера[3]:
- длина трубки lтр = 3000 мм;
- количество труб в ряду z1 = 9 шт.;
- количество рядов z2 = 20 шт.;
- количество труб n = 180 шт.;
-площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания Fтр. = 0,184 м2.
Средняя температура дымовых газов:
(4.14)
где - температура дымовых газов перед экономайзером;
- температура уходящих дымовых газов.
Средняя скорость дымовых газов в газоходе[2]:
(4.15)
где - расход топлива котельным агрегатом;
- удельный объем продуктов сгорания.
Плотность газов при средней температуре[2]:
(4.16)
где - плотность при температуре 273°С.
Сопротивление экономайзера[2]:
(4.17)
Сопротивление котельного агрегата состоит[2]:
5. Аэродинамический расчет котельного агрегата КВГМ-10-150
Сопротивление котельного агрегата складывается:
где - сопротивление топки котла;
- сопротивление первого конвективного пучка;
- сопротивление второго конвективного пучка;
5.1 Расчет аэродинамического сопротивления первого конвективного пучка
По чертежу котлоагрегата определяем следующие конструктивные характеристики газохода:
- поперечный шаг труб S1 = 64 мм;
- продольный шаг труб S2 = 40 мм;
- число рядов труб по ходу продуктов сгорания z2 = 7 шт.;
- наружный диаметр и толщина стенки трубы
- площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания F = 0,97 м2.
Подсчитываем относительный шаг:
- поперечный
(5.1)
- продольный
(5.2)
Средняя температура дымовых газов[2]:
(5.3)
где - температура дымовых газов перед конвективными поверхностями;
- температура дымовых газов за конвективными поверхностями.
Средняя скорость дымовых газов в газоходе[2]:
(5.4)
где - расход топлива котельным агрегатом;
- удельный объем продуктов сгорания.
Плотность газов при средней температуре[2]:
(5.5)
где - плотность при температуре 273°С.
Сопротивление шахматного пучка[2]:
(5.5)
где - сопротивление отдельных элементов установки, связанное с трением газов о стенки труб и прямых каналов;
- поправочный коэффициент на расстояние между трубами;
- поправочный коэффициент на диаметр труб.
5.2 Расчет аэродинамического сопротивления второго конвективного пучка
По чертежу котлоагрегата определяем следующие конструктивные характеристики газохода:
- поперечный шаг труб S1 = 64 мм;
- продольный шаг труб S2 = 40 мм;
- число рядов труб по ходу продуктов сгорания z2 = 7 шт.;
- наружный диаметр и толщина стенки трубы
- площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания F = 0,95 м2.
Подсчитываем относительный шаг[2]:
- поперечный
(5.6)
- продольный
(5.7)
Средняя температура дымовых газов[2]:
(5.8)
где - температура дымовых газов перед конвективными поверхностями;
- температура дымовых газов за конвективными поверхностями.
Средняя скорость дымовых газов в газоходе[2]:
(5.9)
где - расход топлива котельным агрегатом;
- удельный объем продуктов сгорания.
Сопротивление шахматного пучка[2]:
(5.10)
где - сопротивление отдельных элементов установки, связанное с трением газов о стенки труб и прямых каналов;
- поправочный коэффициент на расстояние между трубами;
- поправочный коэффициент на диаметр труб.
Сопротивление котельного агрегата складывается[2]:
5.3 Расчёт аэродинамического сопротивления дымовой трубы
Высота дымовой трубы:
Диаметр устья трубы:
Температура уходящих дымовых газов:
Плотность газов при средней температуре[2]:
(5.11)
где - плотность при температуре 273°С.
Средняя скорость дымовых газов в трубе[2]:
(5.12)
где - суммарный расход топлива всеми котельными агрегатами;
- удельный объем продуктов сгорания.
Сопротивление трения дымовой трубы:
(5.13)
где - коэффициент трения[2].
Сопротивление выхода[2]:
(5.14)
Самотяга дымовой трубы[2]:
(5.15)
где - плотность воздуха;
- ускорение свободного падения.
Сопротивление дымовой трубы[2]:
(5.16)
Сопротивление трению газохода, расчёт ведётся для двух боровов[2]:
(5.17)
где L - длина борова,
L1=55,4 м - длина от котла ДЕ-25-14ГМ до дымовой трубы;
L2=44 м - длина от котла КВГМ-10-150 до дымовой трубы;
dг - условный диаметр газохода,
где FГ - площадь сечения борова,
(5.18)
(5.19)
(5.20)
Аэродинамическое сопротивление паровой части котельной:
(5.21)
где - сопротивление шибера, установленного на газоходе перед дымососом.
Аэродинамическое сопротивление водогрейной части котельной:
(5.22)
6. Выбор и расчет водоподготовительной установки
Водоподготовительная установка в проектируемой котельной предназначается для восполнения потерь пара, конденсата и воды, питающей паровые котлы и для восполнения утечек в тепловой сети.
Проектируемая схема водоподготовки состоит из: водород-катионирование с “голодной” регенерацией, декарбонизация, двухступенчатое Na-катионирование. Для устранения колебаний щелочности и предотвращения появления кислой реакции в подпиточной воде тепловых сетей после водород-катионитных фильтров требуется установка буферных саморегенерирующихся фильтров.
Выбор схемы обработки воды для паровых котлов приводится по трем основным показателям:
Продувка котлов по сухому остатку;
Относительная щелочность химочищенной воды;
Содержание углекислоты в паре;
Качественный и количественный состав сбрасываемых от водоподготовки вод.
Исходные данные
Таблица 6.1 - Пароводяной баланс котельной
№ п/п |
Наименование |
Размерность |
Значние |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
1 |
Паропроизводительность котельной |
т/ч |
24,34 |
|
2 |
Расход пара на производство |
т/ч |
68 |
|
3 |
Потери на разогрев мазута |
т/ч |
2,7 |
|
4 |
Суммарные потери пара и конденсата |
т/ч |
27,2 |
Подогрев воды в атмосферном деаэраторе производится паром от котлов и паром из расширителя непрерывной продувки. Непрерывная продувка от котлов используется в расширителе, где котловая вода вследствие снижения давления частично испаряется.
Деаэрированная вода с температурой около 104 оС питательным насосом нагнетается в экономайзеры и далее поступает в котлы.
Таблица 7.2 - Состав исходной воды
№ п/п |
Наименование |
Обозначение |
Единица измерения |
||
мг-экв/кг |
мг/кг |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
1 |
Сухой остаток |
Sив |
955 |
||
2 |
Жесткость общая |
Жо |
14 |
||
3 |
Жесткость карбонатная |
Жк |
12 |
||
Катионы: |
|||||
4 |
кальций |
Са2+ |
5,09 |
102 |
|
5 |
магний |
Mg2+ |
4,61 |
56 |
|
6 |
натрий |
Fe2+ |
6,39 |
147 |
|
Сумма катионов |
16,09 |
--- |
|||
Сумма анионов |
20,36 |
--- |
|||
7 |
рН = 7,6 |
6.1 Выбор схемы химводоочистки
Сухой остаток химочищенной воды, обрабатываемой по схеме натрий -катионирования, определяем по формуле [8], мг/кг:
мг/кг (6.1)
где Sив - сухой остаток исходной воды [8], мг/кг;
HCa - кальциевая жесткость исходной воды [8], мг-экв/кг;
HMg - магниевая жесткость исходной воды [8], мг-экв/кг.
Величину непрерывной продувки рассчитываем по формуле [8], %:
% (6.2)
где - сухой остаток химочищенной воды, мг/кг;
- доля пара и конденста [8, стр. 207];
Sкв-сухой остаток котловой воды [8, стр. 207], мг/кг.
Величина продувки находиться в пределах допустимой, т.е. <10%. Следовательно, по величине продувки можно применить обработку воды путём натрий - катионирования.
Относительная щелочность котловой воды равна относительной щелочности обработанной воды и определяется по формуле [8], %:
(6.3)
где40 - эквивалент NaOH, мг/кг;
Щов - щелочность химочищенной воды, равная щелочности исходной при
обработке по схеме натрий - катионирования.
По полученной величине относительной щелочности в соответствии с нормами схему обработки воды путём натрий - катионирования можно применить с дозировкой нитратов в химически обработанную воду.
Содержание углекислоты в паре определяем по формуле [8], мг/кг:
(6.4)
где - доля разложения NaHCO3 в котле при соответствующем давлении [8];
-доля разложения Na2CO3 в котле при соответствующем давлении [8];
22 - эквивалент CO2 , мг.
По концентрации углекислоты в паре применяем водород-катионирование с “голодной” регенерацией фильтров.
6.2 Расчет основного оборудования
Расчет натрий - катионитного фильтра II ступени
Принимается к установке фильтр следующего типа [8]:
-диаметр фильтра 2600 мм;
-высота слоя катионита Hсл=2,5 м;
-площадь фильтрования f = 5,2 м2;
-объем катионита Vк = 13 м3;
-производительность фильтров .
Рабочая обменная способность катионита при умягчении воды опреде-ляется по формуле [8], г-экв/м3:
EpNa = бэМЕп - 0,5МqМЖо =
= г-экв/м3 (6.5)
где бэ- коэффициент эффективности регенерации, учитывающий неполноту регенерации катионита в зависимости от удельного расхода соли на регенерацию [8] ;
-коэффициент, учитывающий снижение обменной ёмкости катионита [8];
Eп - полная обменная способность катионита [8], г-экв/м3;
q - удельный расход воды на отмывку катионита [8], м3/м3 ;
0,5 - доля умягчения отмывочной воды;
Жо- общая жёсткость фильтрата, поступающего на фильтры второй ступени, мг-экв/кг.
Число регенераций фильтра в сутки определяется по формуле [8], раз/сут:
раз/сут (6.6)
где EpNa - рабочая обменная способность катионита при натрий катионировании, г-экв/м3.
Скорость фильтрования [8], м/ч:
м/ч (6.7)
Расход 100%-ой поваренной соли на одну регенерацию фильтра определяется по формуле [8], кг:
кг (6.8)
где qc - удельный расход поваренной соли на регенерацию [8], г/г-экв.
Расход крепкого 26%-го насыщенного раствора соли на одну регенерацию [8], м3:
м3 (6.9)
где сн.р. - плотность 26%-го раствора соли при 20 ?С, т/м3;
bн.р. - процентное содержание соли (NaCl) в насыщенном растворе при 20?С, %.
Суточный расход технической соли на регенерацию фильтров опреде-ляется по формуле [8, кг/сут:
кг/сут (6.10)
где а -число работающих фильтров;
93 - содержание NaCl в технической соли, %.
Расход воды на одну регенерацию натрий-катионитного фильтра состоит из:
Расхода воды на взрыхляющую промывку фильтра [8], м3:
м3 (6.11)
где i - интенсивность взрыхляющей промывки фильтров [8], кг/(сМм2);
tвзр - продолжительность взрыхляющей промывки [8].
Расхода воды на приготовление регенерационного раствора соли [8], м3:
м3 (6.12)
где b - концентрация регенерационого раствора [8], %;
ср.р. - плотность регенерационного раствора [8], т/м3.
Расхода воды на отмывку катионита от продуктов регенерации [8], м3:
м3 (6.13)
где qот - удельный расход воды на отмывку катионита [8], м3/м3.
Расход воды на одну регенерацию натрий - катионитного фильтра без использования промывочной воды на взрыхление составит [8], м3:
м3 (6.14)
Расход воды на регенерацию фильтров в сутки в среднем составит [8],м3/сут:
м3/сут (6.15)
Расчет натрий-катионитного фильтра I ступени
На натрий-катионитный фильтр I ступени вода поступает с общей жесткостью 2,7 мг-экв/л.
Принимается к установке фильтр со следующими конструктивными характеристиками:
-диаметр фильтра 2000 мм;
-высота слоя катионита Hсл=2,5 м;
-площадь фильтрования f = 1.59 м2;
-объем катионита Vк = 7,75 м3 [8].
Рабочая обменная способность катионита при умягчении воды опреде-ляется по формуле [8], г-экв/м3:
EpNa = бэМЕп - 0,5МqМЖо =
= г-экв/м3 (6.16)
где Жо- общая жёсткость фильтрата, поступающего на фильтры первой ступени, мг-экв/кг.
Число регенераций фильтра в сутки определяется по формуле [8], раз/сут:
раз/сут (6.17)
где EpNa - рабочая обменная способность катионита при натрий катиони- ровании, г-экв/м3;
а-число работающих фильтров.
Скорость фильтрования [8], м/ч:
м/ч (6.18)
Расход 100%-ой поваренной соли на одну регенерацию фильтра определяется по формуле [8], кг:
кг (6.19)
где qc - удельный расход поваренной соли на регенерацию [8],г/г-экв.
Расход 26%-го насыщенного раствора соли на одну регенерацию [8], м3:
м3 (6.20)
где сн.р. - плотность 26%-го раствора соли при 20 ?С, т/м3;
bн.р. - процентное содержание соли (NaCl) в насыщенном растворе при 20оС, %.
Суточный расход технической соли на регенерацию фильтров определяется по формуле [8], кг/сут:
кг/сут (6.21 )
где а -число работающих фильтров;
93 - содержание NaCl в технической соли, %.
Расход воды на одну регенерацию натрий-катионитного фильтра состоит из:
Расхода воды на взрыхляющую промывку фильтра [8], м3:
м3 (6.22)
где i - интенсивность взрыхляющей промывки фильтров [8], кг/(сМм2);
tвзр - продолжительность взрыхляющей промывки [8].
Расхода воды на приготовление регенерационного раствора соли [8], м3:
м3 (6.23)
где b - концентрация регенерационого раствора [8], %;
ср.р. - плотность регенерационного раствора [8], т/м3.
Расхода воды на отмывку катионита от продуктов регенерации [8], м3:
м3 (6.24)
где qот - удельный расход воды на отмывку катионита [8], м3/м3.
Расход воды на одну регенерацию натрий - катионитного фильтра без использования промывочной воды на взрыхление составит [8], м3:
м3 (6.25)
Расход воды на регенерацию фильтров в сутки в среднем составит [8],м3/сут:
м3/сут (6.26)
Расчет водород - катионитного фильтра
Принимается к установке фильтр со следующими конструктивными характеристиками:
-диаметр фильтра 1500 мм;
-высота слоя катионита Hсл=2,0 м;
-площадь фильтрования f = 1.72 м2;
-объем катионита Vк = 3,44 м3;
-производительность фильтров .
Карбонатная жёсткость удаляемая на водород - катионитных фильтрах при “голодной ” регенерации [8], мг-экв/л:
(6.27)
Скорость фильтрования [8], м/ч:
м/ч (6.28)
Рабочая обменная ёмкость сульфоугля при водород - катионировании с “голодной ” регенерацией принимается по К и А:
где К-характеристика катионного состава исходной воды [8],К=0,46;
А-характеристика анионного состава исходной воды [8], А=1,03.
EpН=300 г-экв/ м3
Число регенераций фильтра в сутки определяется по формуле [8], раз/сут:
раз/сут (6.29)
где EpNa - рабочая обменная способность катионита при водород- катионировании, г-экв/м3;
а-число работающих фильтров.
Расход 100%-ой серной кислоты на одну регенерацию фильтра определяется по формуле [8], кг:
кг (6.30)
где -удельный расход серной кислоты [8], г/г-экв;
qc - удельный расход поваренной соли на регенерацию [8],г/г-экв.
Расход технической 92%-ой серной кислоты [8], м3:
м3 (6.31)
Расход воды на одну регенерацию водород - катионитного фильтра состоит из:
Расхода воды на взрыхляющую промывку фильтра [8], м3:
м3 (6.32)
где i - интенсивность взрыхляющей промывки фильтров [8], кг/(сМм2);
tвзр - продолжительность взрыхляющей промывки [8].
Расхода воды на приготовление регенерационного раствора соли [8], м3:
м3 (6.33)
где b - концентрация регенерационого раствора [8], %;
ср.р. - плотность регенерационного раствора [8], т/м3.
Расхода воды на отмывку катионита от продуктов регенерации [8], м3:
м3 (6.34)
где qот - удельный расход воды на отмывку катионита [8], м3/м3.
Расход воды на одну регенерацию водород - катионитного фильтра без использования промывочной воды на взрыхление составит [8], м3:
м3 (6.35)
Расход воды на регенерацию фильтров в сутки в среднем ставит [8], м3/сут:
м3/сут (6.36)
Время пропуска регенерационного раствора через фильтр [8], мин:
мин (6.37)
Время отмывки фильтра от продуктов регенерации [8], мин:
мин (6.38)
Время регенерации водород - катионитного фильтра [8], ч:
ч (6.39)
Количество одновременно регенерирующих фильтров [8], шт:
(6.40)
Расчет буферных водород - катионитных фильтров
Принимается к установке фильтр со следующими конструктивными характеристиками:
-диаметр фильтра 1500 мм;
-высота слоя катионита Hсл=2,0 м;
-площадь фильтрования f = 1.72 м2;
-объем катионита Vк = 3,44 м3;
-производительность фильтров .
Скорость фильтрования [8], м/ч:
м/ч (6.41)
где а - число работающих фильтров.
Расхода воды на взрыхляющую промывку фильтра [8], м3:
м3 (6.42)
где i - интенсивность взрыхляющей промывки фильтров [8], кг/(сМм2);
tвзр - продолжительность взрыхляющей промывки [8].
Расчет декарбонизатора
Производительность декарбонизатора .
Концентрация растворённой в воде углекислоты [8], мг/л:
(6.43)
где - карбонатная жёсткость удаляемая на водород - катионитных фильтрах [8], мг-экв/л;
- конценрация свободной углекислоты [8], мг/л.
Количество углекислоты, подлежащей удалению в декарбонизаторе [8],кг/ч:
(6.44)
где - остаточная концентрация углекислоты в декарбонизаторе [8, стр. 95], мг/кг.
Поверхность насадки из колец Рашига [8], м2:
(6.45)
где - коэффициент десорбции [8];
- средняя движущая сила десорбции [8, стр. 96].
Объём колец Рашига [8], м3:
(6.46)
Площадь поперечного сечения декарбонизатора [8], м2:
(6.47)
Диаметр декарбонизатора [8], м:
(6.48)
Высота слоя насадки из колей Рашига [8], м:
(6.49)
7. Проектирование системы электроснабжения котельной
7.1 Расчёт ответвлений к силовым электроприёмникам
Перечень оборудования, находящегося в котельной и его установленная мощность приведены в таблице 7.1.
Таблица 7.1 Перечень оборудования и его установленная мощность.
№ на плане |
Наименование оборудования |
Количество |
Установленная мощность, кВт |
|
4 |
Дымосос |
5 |
30 |
|
3 |
Вентилятор |
5 |
11 |
|
5 |
Насос сетевой |
3 |
15 |
|
6 |
Насос сырой воды |
2 |
4,2 |
|
20 |
Насос подпиточный |
2 |
1,5 |
|
7 |
Питательный насос |
2 |
8,8 |
|
9 |
Конденсатный насос |
2 |
22 |
|
11 |
Насос рециркуляционный |
2 |
15 |
|
23 |
Насос декарб-ной воды |
2 |
1 |
7.1.1 Выбор электродвигателей
Каждую единицу оборудования заменяем эквивалентным двигателем, выбираемым по [ ], по следующему условию:
(7.1)
где: Рном - номинальная мощность электродвигателя, кВт;
Руст - установленная мощность единицы оборудования.
Номинальный ток электродвигателя определяется как:
(7.2)
где: Pн- номинальная мощность электродвигателя, кВт;
Uн- номинальное напряжение электродвигателя , кВ;
- коэффициент полезного действия;
cos - коэффициент мощности.
Приведем пример расчета для единицы оборудования.
Насос сетевой (Руст = 15 кВт), из условия (7.1) по выбираем двигатель 4А160S2У3 со следующими параметрами:
Рном = 15 кВт; з = 88 %, cos ц = 0,91.
По формуле (7.2) определим номинальный ток двигателя:
Выбор электродвигателей для остального оборудования аналогичен и приведен в таблице 7.2
Таблица 7.2 Выбор электродвигателей |
||||||||||||
№ |
Наименование оборудования |
Кол-во |
Руст, кВт |
Характеристики электродвигателя |
Ки |
|||||||
Рном, кВт |
Тип |
Uн, кВ |
зн, % |
cosц |
Iн, А |
Кп |
||||||
4 |
Дымосос |
4 |
30 |
30 |
4A180M4У3 |
0,38 |
0,905 |
0,9 |
55,96 |
7 |
0,65 |
|
3 |
Вентилятор |
4 |
11 |
11 |
4А160М4У3 |
0,38 |
0,875 |
0,87 |
22 |
7 |
0,7 |
|
5 |
Насос сетевой |
3 |
15 |
15 |
4А160S2У3 |
0,38 |
0,88 |
0,91 |
28,5 |
7,5 |
0,7 |
|
6 |
Насос сырой воды |
2 |
4,2 |
5,5 |
4A100L2У3 |
0,38 |
0,875 |
0,91 |
10,49 |
7,5 |
0,7 |
|
20 |
Насос подпит-ный |
2 |
1,5 |
1,5 |
4А80A2У3 |
0,38 |
0,81 |
0,85 |
3,31 |
6,5 |
0,7 |
|
7 |
Питат-ный насос |
2 |
8,8 |
11 |
4А132M2У3 |
0,38 |
0,88 |
0,90 |
21,10 |
7,5 |
0,7 |
|
9 |
Конден-ный насос |
2 |
22 |
22 |
4A180S2У3 |
0,38 |
0,885 |
0,91 |
41,50 |
7,5 |
0,7 |
|
11 |
Насос рецирк-ный |
2 |
15 |
15 |
4A160S2У3 |
0,38 |
0,88 |
0,91 |
28,5 |
7,5 |
0,7 |
|
23 |
Насос декорб. воды |
2 |
1 |
1,1 |
4A71B2У3 |
0,38 |
0,775 |
0,87 |
2,25 |
5,5 |
0,7 |
7.1.2 Выбор пусковой и защитной аппаратуры
Для защиты электродвигателей, проводов, кабелей и шинопроводов от воздействия больших токов в сетях до 1 кВ применяются плавкие предохранители и автоматические выключатели, которые разрывают цепь тока, когда его значение становится недопустимым для дальнейшей работы сети или ее элементов.
В данном дипломном проекте для защиты электроприемников от коротких замыканий и перегрузок применяем автоматические выключатели, так как они являются более совершенными защитными аппаратами по сравнению с плавкими предохранителями, так как они конструктивно рассчитаны на быстрое повторное включение. При отключении автоматических выключателей они отключают сразу три фазы, что препятствует возникновению неполнофазных режимов работы электрооборудования.
Автоматы, несмотря на их высокую стоимость по сравнению с предохранителями, широко применяются как для защиты отдельных электроприемников, так и для защиты присоединений на более высоких уровнях системы электроснабжения.
Все автоматы имеют в каждой фазе (полюсе) максимальное реле, которое в каталогах и справочника называют расцепителем. Расцепитель состоит из: нагревательного элемента на основе биметаллической пластинки (осуществляющего защиту от перегрузки с выдержкой времени) и электромагнитного элемента (осуществляющего максимально-токовую защиту с выдержкой или без выдержки времени - «отсечку» при токах КЗ).
Выбор автоматических выключателей выполняется по следующим условиям:
1. Номинальный ток расцепителя автомата не должен быть меньше расчетного тока:
(7.3)
где номинальный ток теплового расцепителя, А;
расчетной ток защищаемой цепи, А;
2. Для расцепителей автоматов всех типов, уставка тока мгновенного срабатывания должна быть:
(7.4)
где ток срабатывания отсечки при КЗ, А;
ток кратковременной перегрузки защищаемой цепи, А.
Рассмотрим пример выбора автоматического выключателя для присоединения электроприемника № 4 по плану.
Ток кратковременной перегрузки определяется по формуле:
(7.5)
где кратность пускового тока.
Выбираем автоматический выключатель по [ ] серии ВА51-31 с ,
Проверим выключатель по условию 1:
- условие выполняется.
Проверим выключатель по условию 2:
- требуемое условие выполняется, т.е. автомат не будет срабатывать при пуске двигателя.
Окончательно выбираем автоматический выключатель типа ВА51-31 с номинальным током теплового расцепителя 63А и током срабатывания при коротком замыкании 600 А.
Для остальных электроприемников автоматические выключатели выбираются аналогично. Результаты выбора автоматических выключателей приведены в таблице 7.3.
Таблица 7.3 Выбор автоматических выключателей
№ п/п |
Ip, А |
Тип вклю-чателя |
Iн.вк А |
Iэ.рас А |
Кто |
Iэ.расx Кто, А |
? |
1,25*Iп, А |
Тип вклю-чателя |
Iном.вк, А |
Iэ.расц, А |
|
первая ступень защиты |
вторая ступень защиты |
|||||||||||
4 |
55,9 |
ВА 51-31 |
100 |
63 |
10 |
630 |
? |
489,63 |
ВА 51-31 |
100 |
80 |
|
3 |
22 |
ВА 51-25 |
25 |
25 |
10 |
250 |
? |
192,5 |
ВА 51-31 |
100 |
31,5 |
|
5 |
28,5 |
ВА 51-31 |
100 |
31,5 |
10 |
315 |
? |
267,19 |
ВА 51-31 |
100 |
40 |
|
6 |
10,5 |
ВА 51-25 |
25 |
12,5 |
10 |
125 |
? |
98,34 |
ВА 51-25 |
25 |
16 |
|
20 |
3,31 |
ВА 51-25 |
25 |
6,3 |
10 |
63 |
? |
26,56 |
ВА 51-25 |
25 |
8 |
|
7 |
21,1 |
ВА 51-31 |
100 |
25 |
10 |
250 |
? |
197,81 |
ВА 51-31 |
100 |
31,5 |
|
9 |
41,5 |
ВА 51-31 |
100 |
50 |
10 |
500 |
? |
389,06 |
ВА 51-31 |
100 |
63 |
|
11 |
28,5 |
ВА 51-31 |
100 |
31,5 |
10 |
315 |
? |
267,19 |
ВА 51-31 |
100 |
40 |
|
23 |
2,25 |
ВА 51-25 |
25 |
6,3 |
10 |
63 |
? |
15,48 |
ВА 51-25 |
25 |
8 |
Для управления электродвигателями необходима установка магнитных пускателей, которые выбираются по условию:
(7.6)
где номинальный ток пускателя, А.
Приведем пример выбора магнитного пускателя для электроприемника №4 с номинальным током
Выбираем магнитный пускатель типа ПМЛ-412002 с номинальным током .
Для остальных электроприемников выбор магнитных пускателей аналогичен и приведен в таблице 7.4.
Таблица 7.4 Выбор магнитных пускателей
№ п/п |
Ip, А |
Iп, А |
номинальный ток пускателя |
Магнитный пускатель |
||
реверсивный |
нереверсивный |
|||||
4 |
55,9 |
391,7 |
63 |
- |
ПМЛ 412002 |
|
3 |
22 |
154 |
25 |
- |
ПМЛ 212002 |
|
5 |
28,5 |
213,75 |
40 |
- |
ПМЛ 312002 |
|
6 |
10,5 |
98,34 |
25 |
- |
ПМЛ 212002 |
|
20 |
3,31 |
21,52 |
10 |
- |
ПМЛ-112002 |
|
7 |
21,1 |
197,81 |
25 |
- |
ПМЛ 212002 |
|
9 |
41,5 |
389,06 |
63 |
- |
ПМЛ 412002 |
|
11 |
28,5 |
213,75 |
40 |
- |
ПМЛ 312002 |
|
23 |
2,25 |
12,38 |
10 |
- |
ПМЛ-112002 |
7.1.3 Выбор проводов и кабелей, отходящих от шинопровода и распределительных щитов
Для выбора сечения проводника по условиям нагрева токами нагрузки сравниваются расчетный Ip и допустимый Iдоп токи для проводника (проводов, кабелей и шин) принятой марки с учетом условий его прокладки. При этом должно соблюдаться соотношение:
(7.7)
где поправочный коэффициент, корректирующий допустимый ток на условия прокладки проводов и кабелей и зависящий от температуры земли и воздуха (при нормальных условиях прокладки: ).
Выбранные проводники согласовываются с их защитным аппаратом в соответствии с условием:
(7.8)
где кратность длительно допустимого тока провода или кабеля по отношению к номинальному току или току срабатывания защитного аппарата, коэффициент защиты (Кз=1);
номинальный ток или ток срабатывания защитного аппарата.
Определим сечение провода к электроприёмнику №4 по условиям приведенным ранее:
Согласно [ ] принимаем для прокладки провод АПВ5(1x25) с при прокладке его в трубе Т.63. Проверяем по условиям:
Для остальных электроприемников выбор провода аналогичен и приведен в таблице 7.5.
Таблица 7.5 - Выбор ответвлений к электроприемникам
№ |
Iн, А |
Iз, А |
Кз |
Iз·Кз, А |
Iдоп, А |
Марка провода |
Тип трубы |
|
4 |
55,9 |
80 |
1 |
80 |
85 |
АПВ 5(1х35) |
Т.50 |
|
3 |
22 <... |
Подобные документы
Расчет тепловых нагрузок отопления вентиляции и ГВС. Сезонная тепловая нагрузка. Расчет круглогодичной нагрузки. Расчет температур сетевой воды. Расчет расходов сетевой воды. Расчет тепловой схемы котельной. Построение тепловой схемы котельной.
дипломная работа [364,5 K], добавлен 03.10.2008Составление принципиальной тепловой схемы котельной и расчет ее для трех характерных режимов. Выбор единичной мощности и числа устанавливаемых котлов. Определение часового и годового расхода топлива. Выбор тягодутьевых устройств. Охрана окружающей среды.
дипломная работа [253,2 K], добавлен 16.11.2012Определение тепловых нагрузок и расхода топлива производственно-отопительной котельной; расчет тепловой схемы. Правила подбора котлов, теплообменников, баков, трубопроводов, насосов и дымовых труб. Экономические показатели эффективности установки.
курсовая работа [784,4 K], добавлен 30.01.2014Расчет тепловой нагрузки и выбор технологического оборудования котельной. Тепловой расчет котла ПК-39-II M (1050 т/ч) при сжигании смеси углей. Расчет тяги и дутья. Обоснование и выбор аппаратуры учета, контроля, регулирования и диспетчеризации котельной.
дипломная работа [1011,5 K], добавлен 13.10.2017Описание котельной и ее тепловой схемы, расчет тепловых процессов и тепловой схемы котла. Определение присосов воздуха и коэффициентов избытка воздуха по газоходам, расчет объемов воздуха и продуктов сгорания, потерь теплоты, КПД топки и расхода топлива.
дипломная работа [562,6 K], добавлен 15.04.2010Расчет тепловой схемы котельной закрытого типа с водогрейными котлами. Выбор основного и вспомогательного оборудования, определение исходных данных для аэродинамического расчета газового и воздушного трактов. Расчет технико-экономических показателей.
курсовая работа [1002,2 K], добавлен 19.11.2013Расчёт тепловой схемы котельной, выбор вспомогательного оборудования. Максимально-зимний режим работы. Выбор питательных, сетевых и подпиточных насосов. Диаметр основных трубопроводов. Тепловой расчет котла. Аэродинамический расчёт котельной установки.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 08.10.2012Расчет принципиальной тепловой схемы. Расчет расширителя (сепаратора) непрерывной продувки. Расчет расходов химически очищенной и сырой воды. Определение количества котлоагрегатов, устанавливаемых в котельных. Тепловой баланс котельного агрегата.
курсовая работа [240,5 K], добавлен 03.11.2009Проект тепловой схемы котельной. Определение падения давления и снижение температуры в паропроводе. Расчет суммарной паропроизводительности и количества котлоагрегатов. Выбор дымососа, его технические характеристики. Расчет Na-катионитовых фильтров.
контрольная работа [182,8 K], добавлен 20.05.2015Краткая характеристика ОАО "САРЭКС". Реконструкция теплоснабжения. Определение тепловых нагрузок всех потребителей. Расчет схемы тепловой сети и тепловой схемы котельной. Выбор соответствующего оборудования. Окупаемость затрат на сооружение котельной.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 01.01.2009Расчет тепловой схемы котельной. Подбор газового котла, теплообменника сетевой воды, вентиляционного оборудования, воздушно-отопительного прибора, расширительного бака. Расчет газопроводов, дымовой трубы. Расчет производственного освещения котельной.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 10.07.2017Техническая характеристика водогрейного котла. Расчет процессов горения топлива: определение объемов продуктов сгорания и минимального объема водяных паров. Тепловой баланс котельного агрегата. Конструкторский расчет и подбор водяного экономайзера.
курсовая работа [154,6 K], добавлен 12.12.2013Расчет принципиальной тепловой схемы отопительно-производственной котельной с закрытой (без водоразбора) системой горячего водоснабжения для г. Семипалатинск. Основное оборудование и оценка экономичности котельной. Определение высоты дымовой трубы.
контрольная работа [554,2 K], добавлен 24.06.2012Проектирование новой газовой котельной и наружного газопровода до инкубатория. Определение плотности и теплоты сгорания природного газа. Выбор основного и вспомогательного оборудования. Автоматизация котлов. Расчет потребности котельной в тепле и топливе.
дипломная работа [4,4 M], добавлен 10.04.2017Развитие котельной техники, состав котельной установки. Определение теоретических объёмов воздуха, газов, водяных паров и азота, расчёт энтальпий. Тепловой баланс котла, расчёт расхода топлива. Тепловой расчёт конвективного пучка и водяного экономайзера.
курсовая работа [58,1 K], добавлен 02.07.2012Определение потребного количества теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение и необходимую теплопроизводительность котельной для технических нужд. Расчет водяных и пароводяных теплообменников, дымовой трубы. Обоснование выбора дымососа.
курсовая работа [516,3 K], добавлен 18.05.2011Расчет теплового пункта, выбор водоподогревателей горячего водоснабжения, расчет для данного населенного пункта источника теплоснабжения на базе котельной и выбор для нее соответствующего оборудования. Расчёт тепловой схемы для максимально-зимнего режима.
курсовая работа [713,9 K], добавлен 26.12.2015Расчёт по определению количества теплоты, необходимого на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение для жилищно-коммунального сектора и промышленных предприятий. Гидравлический расчет тепловой сети, выбор оборудования для проектируемой котельной.
курсовая работа [917,0 K], добавлен 08.02.2011Характеристика оборудования котельной установки. Обслуживание котла во время нормальной его эксплуатации. Расчет объемов, энтальпий и избытка воздуха и продуктов сгорания. Расчет ширмового и конвективного перегревателя. Уточнение теплового баланса.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 08.08.2012Теплоснабжение от котельных и переключение потребителей жилого фонда от источника. Основные технические решения по строительству источника тепла и тепловых сетей. Централизованная диспетчеризация объектов управления. Конструктивное решение котельной.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 16.05.2015