Расчет расходов химически очищенной и сырой воды

 

Для расчета подогревателей воды необходимо знать количество воды поступающей в деаэратор из водоподогревательной установки (ВПУ) определяются как сумма следующих потерь воды и пара:

Потери конденсата технологическими потребителями

 

∆Gт=(1-μ)Dт(9)

 

∆Gт=(1-0,7)*8,6=2,58 кг/с

где μ – возвращаемая доля конденсата.

Потери продувочной воды

G¹пр=0,28 кг/с

потери пара внутри котельной.

 

(10)

 

∆Gпот= 3,1/100*11,72=0,36 кг/с

Потери воды в теплосети

 

(11)

 

∆Gc=0,015*70,4=1,06 кг/с,

где расход сетевой воды:

 

(12)

 

Gc=7,1*10³/399-293=70,4 кг/с

Потерями выпора из деаэратора из-за сложности их определения на данном этапе расчета и относительно малой величины пренебрегаем.

Тогда общее количество химически очищенной воды, поступающей в деаэратор, равно:

 

Gхво=∆G+G¹_пр+∆ Gпот+=∆Gс(13)

 

Gхво=2,58+0,38+0,36+1,06=4,38 кг/с

Количество сырой воды, поступающей в водоподогревательную установку из водопровода с учетом затрат воды в самой химводоочистке на взрыхление, регенерацию и отмывку фильтров, принимаем равным: Gсв=1,15*Gхво=4,368*1,15=5,03 кг/с

Расчет пароводяного подогревателя сырой воды

Изобразим схему пароводяного подогревателя сырой воды с указанием на ней всех известных параметров

Dпсв=?

Iроу=2683 кДж/кг

t¹¹_св=25°СG_св=5,03 кг/сек

t_св=6°С

i_кп=436 кДж/кг

Определяем расход пара на подогрев сырой воды в теплообменнике до 25°С по формуле:

 

(14)

 

Где Gсв=5,03 кг/с - расход сырой воды;

tсв=6°С - температура сырой на входе в подогреватель;

t¹¹св=25°С - температура сырой на выходе из подогревателя;

iроу=2683 кДж/кг - энтальпия пара после РОУ;

iкп=436 кДж/кг - энтальпия конденсата при давлении греющего пара

Рроу=0,12 МПа

η_п=1 - коэффициент, учитывающий потери тепла подогревателем в окружающую среду.

Тогда искомый расход пара

D_псв=5,03*4,19(25-6)/2683-436=0,17 кг/с

Расчет конденсатного бака.

В конденсатный бак поступает конденсатор технологических потребителей и из пароводяного подогревателя сырой воды (рис.4)

0,7 Dт₁ t_к=70°СD_псв=0,12 кг/сек t_кл=98°С

G_см=?

t_см=?

Суммарное количество конденсата:

 

G_см= μ *Dт+ D_псв(15)

 

G_см=0,7*8,6+0,12=6,19 кг/с

Температура смеси t_см конденсата определяется из уравнения:

 

(16)

 

t_см=0,7*8,6*75+0,17*98/6,19=75,6°С

Расчет охладителя выпара.

Из схемы видно, что вода из конденсаторного бака поступает в пароводяной теплообменник – охладитель выпара (рис.5). В этом аппарате выпар, поступающий из деаэратора с давлением Р_вып = 0,12 МПа, конденсируется при температуре t_кп=102°С. Конденсат выпара сбрасывается в дренаж, а газы уходят в атмосферу (обозначено флажком).

D_вып=0,03 кг/сек i_вып=2683 кДж/кг

G_см=6,19 кг/сек

t_см=75,6°Сt¹_см=?

i_кл=427 кДж/кг

Для расчета охладителя выпара необходимо знать количество выпара, поступающего в него из деаэратора. По данным ЦКТИ, при деаэрации одной тонны воды выделяется от 2 до 5 кг пара. Примем в данном примере величину выпара 3 кг на тонну воды. Для определения полной величины выпара, необходимо знать количество деаэрированой воды G_д, выходящей из деаэратора. Оно равно суммарному количеству воды и пара, поступающих в деаэратор (рис.6.).

 

Gд=Dс+Dд+Dр+Gхво+Gсм(17)

 

Неизвестный в этом уравнении расход пара на деаэрацию питательной воды Dд может быть приближенно найден по величине принятой в начале расчета суммы Dд+Dпсв=1,17 кг/с путем вычитания из нее расхода пара на подогрев сырой воды Dпсв=0,17кг/с

Тогда Dд=1,17-0,17=1 кг/с

Gд=3,12+1+0,08+4,38+6,19=14,77 кг/с

Количество выпара, поступающего в теплообменник:

Dвып=0,003* Gд=0,003*14,77=0,05 кг/с

Температура смеси конденсатов t¹_см на выходе из охладителя выпара находим по формуле:

Где i_вып=2683 кДж/кг – энтальпия выпара на выходе из деаэратора при

Рвып= 0,12 МПа;

I_кп=436 кДж/кг - энтальпия конденсата выпара при том же давлении;

t_см=75,6 - температура смеси конденсатов на входе в охладитель;

η_п=1

t¹_см= (0,04*(2683-427) / 6,19*4,19) + 75,6 = 6,1+75,6 = 79°С чему соответствует энтальпия t¹_см=331 кДж/кг.

Расчет деаэратора.

Для расчета деаэратора, пользуясь принципиальной тепловой схемой котельной, составим его эскиз (выкопировку из схемы) с указанием всех входящих и выходящих потоков

D_вып=0,04 кг/сек D_с=3,12 кг/сек i_кп=410 кДж/кг

i_вып=2683 кДж/кг i_роу=2683 кДж/кг

G_см=6,19 кг/сек D_р=0,08 кг/сек i_см=331 кДж/кгi^х_р=2638 кДж/кг

G_хво=4,38 кг/секG_д=14,33 кг/сек i_хво=105 кДж/кгi_1пв=436 кДж/кг

Составим уравнение теплового баланса деаэратора, рассматривая (по часовой стрелке) сначала входящие в деаэратор потоки, а затем выходящие:

 

D_с*i_кп+D_д*i_роу+D_р*i^х_р+G_хво*i_хво+G_см*i_см= G_д*i_1пв+D_вып*i_вып (19)

Где i_хво=С_в*t¹¹_св=4,19*25=105 кДж/кг – энтальпия химически очищенной воды.

В заключение расчета тепловой схемы котельной необходимо определить уточненный суммарный расход пара на деаэрацию питательной воды D_д и на подогрев сырой воды перед водоподготовительной установкой (ВПУ) D_псв. Он составляет D_д+ D_псв=0,96+0,17=1,13 кг/с,

Что близко к ранее принятому значению = 1,17 кг/с; различие величин составляет.

Если уточненный расход пара D_д+ D_псв отличается от принятой в начале расчета величины не более, чем на 3-5 %, расчет считаем законченным.

Суммарное количество пара, которое должны выработать котельные агрегаты, составит

D_Σ = D_т + D_с + D_псв + D_д + D₁ кг/с(21)