Газоснабжение города и котельной

два отвода гнутые  z=0,3×2=0,6

Sz=1,6.

Потери давления в  регуляторе расхода газа и счётчике могут быть учтены в конце гидравлического расчёта системы.

Гидравлический расчёт всех ответвлений с соответствующей  их увязкой по потерям давления не производим, т. к. в данном случае равны  их нагрузки и протяжённость.

Диаметры ответвлений  к котлам принимают одинаковые при  одинаковой их тепловой мощности.

В виду неточности расчёта, может быть отличие между давлением  на выходе из ГРУ и расчётном участке газопроводов 4—3.

 

 

											Таблица 13.1
№ п.п.	Расчёт. уч.	l, м	V, м3/ч	DH*δ, мм	Σξ	lЭ=l*Σξ	RT, Па/м	R=RT*ρ0/ρ0T,       Па/м	R*lЭ, Па	R*lЭ, кПа	РК, кПа	Рн, кПа
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	12
1	1'-1	7,8	1107	114x4	10,2	79,56	21	22,2	9262	9,262	34,262	25,000
2	2-1'	10,9	1107	159x4,5	1,55	16,9	4,8	5,1	486	0,486	34,748	34,262
3	3-2	6	2214	273x5	1,55	9,3	2,3	2,4	22	0,022	34,770	34,748
4	4-3	35	2214	273x5	1,6	56	2,3	2,4	136	0,136	34,906	34,770

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14.  Расчёт и подбор оборудования ГРУ.

 

Расчёт и подбор оборудования ГРУ  квартальной котельной производится аналогично подбору оборудования ГРП.

Подберём оборудование ГРУ при расчётном расходе  газа V_P=2214 м³/ч, давление на входе в ГРУ Р_ВХ=0,6789 МПа, плотность газа ρ_о=0,7683 кг/м³.

Подбирая счетчик, находим  действительный объем газа при рабочих  условиях по формуле

,       (14.1)

где V п  - приведенный объем газа, м³;

Pн=0,1013 МПа – нормальное давление ;

P – рабочее давление перед счетчиком, МПа;

Pб – барометрическое давление, МПа;

tg – среднее значение рабочей  температуры газа, ⁰С.

 Принимаем СГ 150 – 400 – 1,0.

Потери давления в счетчике СГ определяются по формуле 

∆Рсч= ∆Рвсч * ρо/ρв,        (14.2)

где ∆Рвсч- перепад давления в счетчике, Па, при измерении расхода воздуха  с ρв=1,29 кг/м³,принимается с учетом действительной загрузки счетчика.

∆Рсч=325*0,7683/1,29=193.5 Па =0,000193 МПа.

Принимаем к установке чугунный волосяной фильтр Dy 150. Потери давления в чистом фильтре ∆Рф, Па, определяем при расходе газа Vrp = 500 м³/ч и перепаде давления в фильтре Ргр = 1000 Па по формуле

∆Рф=∆Ргр×(Vр/Vгр)²×(ρо/ρгр)×(Ро/Рф)Па.     (14.3)

Формула используется совместно с  графиком, на котором представлены потери давления в чистом фильтре Ргр (Па) в зависимости от пропускной способности при Ро=0,101 МПа (абс.) и ρ_гр = 1 кг/м³. Действительный перепад давления в фильтре Dу 100 для заданных исходных данных составит

∆Рф=1000*(2214/500)²*(0,7683 /1,0)×(0,101/0,6266)= 2428.15 Па =0,00243 МПа.

Потери давления в фильтре с  чистой кассетой не должны превышать 40% от максимально допустимого перепада давления в фильтре в процессе эксплуатации – 10000 Па, т.е. ∆Рф должен быть не более 0,004 МПа.

Потери давления в счётчике приняты DРсч=0,.000193 МПа.

Предохранительный клапан приводится в действие от импульса выходного  давления газа.

Принимаем к установке ПКВ-100 с  верхним пределом настройки от 0,001 до 0,06 МПа.

Потери давления в предохранительном  клапане:

         (14.4)

Коэффициент местного сопротивления  ПКН z=5.

Скорость газа на входе  в ПКН

W=Vp/(3600×0,785×D²)×(Ро/Рпкн)×(Тпкн/То).    (14.5)

Потери давления в  переходном патрубке незначительны, ими  можно пренебречь, тогда давление газа на входе в ПКН

∆Рпкн=Рф-∆Рф-DРсч=0,6266-0,00243-0,000193= 0,6238 МПа, (14.6)

W=2214/(3600×0,785×0,05²)×(0,101/0,6266)×(278/273)=  51.6 м/с.

Плотность газа

r=r_0×(Рпкн×То)/(Ро×Тпкн)=0,7683×(0,6238×273)/(0,101×278)=4,6 кг/м³                (14.7)

(tгаза=5°С).           

Потери давления в предохранительном клапане

∆Pпкн=5×(51.6²/2)× 4,6 = 29652,8 Па ( 0,0296 MПa).

Давление газа на выходе из ПКН, а следовательно, и во входном  сечении регулятора давления газа

Р₁=Р_ф-∆Р_ф- DР_сч -∆Р_пкн=0,6266-0,00243-0,000193-0,0296 =0,5973 МПа.

Давление газа в выходном сечении регулятора давления

Р₂=Р_вых=34,9 кПа= 0,0349 МПа.

Принимаем к установке  регулятор давления РДБК 1П -100.

Пропускная способность  регулятора давления

V=1595×f×a×P₁×j×Ö(1/r₀)=1595×32,3×0.5×0.5973×0.172×1.14= 3018 м³/ч.

Пределы устойчивой работы регулятора

V_У=(0,2…0,8)× 3018= 603.7…2414.8 м³/ч.

Необходимая пропускная способность ПСК определяется по формуле

V_ПСК=0.0005*V_p=0.0005*3018  =1,5 м³/ч.

Принимается к установке  ПСК-50.

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15  Автоматизация котла котельной

 

15.1 Введение

 

Автоматическое  регулирование процесса горения  значительно повышает экономичность газоиспользующих установок. Применение автоматики обеспечивает безопасность использования газа, улучшает условия труда обслуживающего персонала и способствует повышению его технического уровня. Комплексная автоматика состоит из следующих основных систем:

• автоматика регулирования;
• автоматика безопасности;
• аварийная сигнализация;
• теплотехнический контроль.

Автоматика  регулирования котлов, печей, коммунально-бытовых приборов предназначена для управления процессом горения газа таким образом, чтобы газоиспользующая установка работала на заданном технологическом режиме при соблюдении оптимальных показателей горения газа.

Автоматика  безопасности обеспечивает безаварийную работу агрегата, немедленно прекращая подачу газа к горелкам при различного рода нарушениях работы газоиспользующей установки.

Автоматика  должна обладать самоконтролем, т.е. при  прекращении подачи энергии, приводящей в действие приборы автоматики, или при нарушении работы какого-либо элемента автоматики должна прекращаться подача газа к горелкам.

Для ведения  правильного и экономичного технологического процесса, учета и анализа работы оборудования агрегаты оснащены приборами технологического контроля. В зависимости от конкретных условий газоиспользующий агрегат может быть автоматизирован полностью или частично. В последнем случае автоматизируются лишь его отдельные элементы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15.2  Требования СНиП II-35-76 к автоматизации

 

15.2.1 Общие требования.

В проектах котельных  должны предусматриваться защита оборудования (автоматика безопасности), автоматическое регулирование, контроль, сигнализация и управление технологическими процессами котельных.

При выполнении проекта автоматизации следует соблюдать требования настоящего раздела, строительных норм и правил по производству и приемки работ по системам автоматизации и требования заводов-изготовителей оборудования; при этом следует принимать серийно изготовляемые средства автоматизации.

В зданиях  и сооружениях котельных допускается предусматривать центральные, групповые или местные щиты управления. Щиты управления не следует размещать под помещениями с мокрыми технологическими процессами, под душевыми, санитарными узлами, вентиляционными камерами с подогревом воздуха горячей водой, а также под трубопроводами агрессивных веществ (кислот, щелочей),

15.2.2 Защита оборудования.

Для водогрейных  котлов при сжигании газообразного  или жидкого топлива следует предусматривать устройства, автоматически прекращающие подачу топлива к горелкам при:

• повышении или понижении давления газообразного топлива перед 
  горелками;
• понижении давления жидкого топлива перед горелками,  кроме 
  котлов, оборудованных ротационными горелками;
• понижении   давления   воздуха   перед   горелками   для   котлов, оборудованных горелками с принудительной подачей воздуха;
• уменьшении разрежения в топке;
• погасания факелов горелок, отключение которых при работе котла 
  не допускается;
• повышении температуры воды на выходе из котла;
• повышении или понижении давления воды на выходе из котла;
• уменьшении расхода воды через котел;
• неисправности цепей защиты, включая исчезновение напряжения, 
  только для котельных второй категории.

Примечание. Для котлов с температурой воды 115 ºС и ниже при понижении давления воды за котлом и уменьшении расхода воды через котел автоматически прекращающие подачи топлива к горелкам не предусматривается.

15.2.3 Контроль.

Для водогрейных  котлов с температурой воды более 115 ºС следует предусматривать показывающие приборы для измерения;

• температуры воды на входе в котел после запорной арматуры 
  (показывающий и регистрирующий только при требовании завода- 
  изготовителя котла о поддержании постоянной температуры воды);
• температуры  воды  на выходе  из котла до запорной  арматуры 
  (показывающий и регистрирующий только при требовании завода- 
  изготовителя котла о поддержании постоянной температуры воды);
• температуры воздуха до и после воздухоподогревателя;
• температуры уходящих газов (показывающий и регистрирующий);
• давления воды на входе в котел после запорной арматуры и на 
  выходе из котла до запорной арматуры;
• давления    воздуха   после    дутьевого    вентилятора    и    каждого 
  регулирующего органа для котлов, имеющих зонное дутье, перед 
  горелками за регулирующими органами и пневмозабрасывателем;
• давления жидкого и газообразного топлива перед горелками после 
  регулирующего органа;
• разрежения в топке;
• разрежения перед дымососом;
• расхода воды через котел (показывающий и регистрирующий);
• расхода жидкого и газообразного топлива для котлов производительностью от 30 Гкал/ч и более (суммирующие и регистрирующие);
• содержания кислорода в уходящих газах (для котлов производительностью до 20 Гкал/ч - переносный газоанализатор, для котлов большей производительности - автоматические показывающие и регистрирующие газоанализаторы).

15.2.4 Сигнализация.

В котельных, работающих без постоянного обслуживающего персонала, сигнал неисправности выносится на диспетчерский пункт. На щите в котельной фиксируется причина вызова обслуживающего персонала.

В котельных  с постоянным обслуживающим персоналом предусматривается световая сигнализация:

• остановки котла (при срабатывании защиты);
• причины срабатывания защиты;
• понижение температуры и давления жидкого топлива в общем 
  трубопроводе;
• повышения   или  понижения   воды   в   обратном   трубопроводе 
  тепловой сети;
• повышения или понижения уровня воды в баках (деаэраторных, 
  аккумуляторных, конденсатных и т.д.);
• повышения или понижения уровня жидкого топлива в резервуарах; 
  7. повышения температуры жидких присадок в резервуарах хранения;
• неисправности оборудования установок для снабжения котельных 
  жидким топливом;
• повышения   температуры    подшипников   электродвигателей    и 
  технологического оборудования;
• 10. понижения величины рН в обрабатываемой воде; 11. понижения давления в деаэраторе.