Расчет котельной установки

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ  БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО  ОБРАЗОВАНИЯ

Омский государственный  аграрный университет

Имени П.А. Столыпина

 

 

Факультет технологии молочных продуктов

 

 

Кафедра технологии и  оборудования

пищевых производств

 

 

 

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

 к курсовой работе

 

 

 

по дисциплине «Теплотехника»

(специальность 260303)

 

 

Тема курсовой работы:

 

Расчет  котельной установки

 

 

 

 

 

 

        Руководитель  работы:  Петрова Л.В

        Исполнитель:студент заочного отделения

                                                                        Кравченко Д.С.

 

 

 

 

ОМСК  2013

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ  БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО  ОБРАЗОВАНИЯ

Омский государственный  аграрный университет

Имени П.А. Столыпина

 

 

Факультет технологии молочных продуктов

 

 

 

ЗАДАНИЕ №

к курсовой работе по дисциплине «Теплотехника»

тема работы: «Расчет котельной установки»

 

 

 

Студенту Кравченко Д.С.

группы 31 курса 3

 

 

 

1.Исходные данные . Вариант №11

1.1 Тип предприятия  МКК сух 

      Мощность  предприятия  300 т/см.

1.2 Характеристика пара: давление  2,4МПа

      степень сухости пара__; температура перегрева пара 350°С

1.3 Характеристика топлива: вид топлива: бурый уголь

      Месторождение,  марка :  Ленгерское, Б2Р

 

 

 

 

 

Дата выдачи :________

 

Руководитель работы: Петрова Л.В.

 

 

 

 

 

 

 

Омск 2013

1. Расчет котельной  установки.

1.1 Определение количества пара на технологические нужды 
предприятия

 

 Оптимальный расход пара (т/ч), необходимого для переработки 100 тон молока в 
смену, определяется с учетом типа и мощности предприятия по переработке молока.

 

Вид предприятия	Сменная мощность по  переработке молока, т/смену	Расход пара, т/ч на 1 т  молока в сутки
МКК сух	300	0,02

 

                                          Днетто = К_т· п· Н_р                                          (1.1)      

    
Днетто = 300·3·0,02 = 18 т/ч

 

1.2 Определение расхода пара на собственные нужды котельной 
определяется по формуле:

 

                                  Дсоб = Днетто · (Σdсоб.нуж),                                      (1.2)

 

где  Д_соб  - расход пара на собственные нужды котельной,  кг/ч;

d - норма расхода пара по статьям на собственные нужды котельной, 
принимаются в следующих размерах:

-на подогрев питательной  воды и деаэрацию  –  8-10%;

-на привод паровых  питательных насосов   –  1,2-1%;

-на обдувку поверхностей  нагрева  –  1,3-1%;

-на бытовые нужды персонала  котельной – 0,5-0%.

 

Дсоб = 18·(0,09 + 0,012 + 0,013 + 0,005) = 2,6т/ч

 

1.3 Определение количества пара для резервного расхода

 
     Количества пара для  резервного расхода (увеличение  нагрузки, колебание нагрузки) определяется по формуле:

 

Дрез = Днетто · 0,2,

 
                                             Дрез = 18·0,2 = 3,6т/ч                                    (1.3)

 

 1.4 Определение общего количества пара, вырабатываемого 
котельной

Общее количество пара, вырабатываемого  котельной, включает расход пара 
на технологические и собственные нужды котельной и необходимый резерв 
(запас) и определяется по формуле:

                  

                               Добщ = Днетто + Дсоб + Дрез,                       (1.4)

где   Добш - общее количества пара, т/ч;                   

 

Добщ = 18 +2,6 + 3,6 = 23,8т/ч

 

1.5 Определение номинальной  паропроизводительности и числа 
котлоагрегатов

 

   В котельной должно быть не менее двух котлов. Один из котлов должен быть, как котел холодного резерва. При этом котлоагрегаты должны иметь одинаковую паропроизводительность и рабочие параметры

 

                                      

,                                            (1.5)

где   Дном - номинальная производительность котлоагрегатов, т/ч; 
            Добш - общее количества пара вырабатываемого котельной, т/ч; 
            n - число котлоагрегатов (1-3). 

 

 

1.6 Выбор типа котлоагрегата

 

 По номинальной паропроизводительности котлоагрегата выбираем установку 
трех рабочих котлоагрегатов типа КЕ-10-24 и один котлоагрегат холодного резерва.

 

   Таблица 1- Техническая характеристика котлоагрегатов КЕ-10-24

Номинальная производительность, т/ч	10
Температура пара, °С	насыщенный
Температура питательной  воды, С	100
Давление, МПа	2.4
Поверхность нагрева,  °С	244,2
Расчетное топливо	Бурый уголь Б2Р
Расчетный КПД	83,4
Расчетное сопротивление  газоходов котлоагрегата, кПа	1,52
Габариты, мм	6325*3205*4740
Масса котла, т	15,44

1.7 Выбор и расчет расхода  топлива на работу котлоагрегата.

 
Исходя из местных и  ближайших источников топлива, производится выбор вида топлива, его месторождения и дается его полная характеристика.

 

Таблица 2 - Характеристика топлива

Месторождение	Семеновское
Теплота сгорания, кДж/кг	4,98*103
Теоретическое количество, м5/кг	воздуха – 2,32, газов – 3,2
	Wпр-2,9; Ар-11,4

 

Расход топлива на работу одного котлоагрегата определяется по формуле:

 

              

                        (1.7)

 

где В - расход топлива, т/ч;

Дном - номинальная производительность котлоагрегатов, т/ч;

iпар - энтальпия пара, кДж/кг;

iпит.вод - энтальпия питательной воды, кДж/кг;

     Qн - теплота сгорания топлива, кДж/кг;

ηк.а. - КПД котельного агрегата.

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.Выбор вспомогательных  устройств

 

2.1 Подбор оборудования  водоподготовки

 

Подбор водяных экономайзеров  производят по типу парогенератора. Они 
предназначены для подогрева питательной воды за счет тепла уходящих дымовых 
газов. Применение экономайзеров позволяет снизить температуру уходящих газов.

Подбираем водяной экономайзер  и вспомогательное оборудование для 
котлов типа КЕ, водяной системы ВТИ, двухколонный марки ВЭ-1Х-20-П. 
Техническая характеристика экономайзера и дополнительного оборудования 
представлена в таблице 3 и таблица 4.

 

Таблица 3 Экономайзеры и  вспомогательное оборудование для  котлов типа 
КЕ 10-14

 

Тип котла	Топ ливо	Топочное устройство	Расчетная  паропроиз  водитель-  ность,  т/ч	Экономай зер питатель ный	Циклон		Дымососы		Вентилятооы
					Блочный	Батарейный	Тип	Мощность  эл.двигателя,  кВт	Тип	Мощность  эл.двигателя  кВт
КЕ- 10- 24	Бу и КУ	ПМЗ с ЛЦР-2 2700*  2400	11,5	ВЭ-IX-20-П	БЦ-2-5 (4*2)	-	Д-12	40	ВД-10	10

 

Таблица 4 - Характеристика экономайзера марки ВЭ-IХ-16П

 

Поверхность нагрева, С	808
Число труб в ряду, игт	9
Число рядов в группе, шт	4+4+8
Число групп в колонне	3
Номер обдувочного устройства	9
Предел разряжения или давления газа в межтрубном пространстве.  кг/м2	от-160 до +300
Габариты, мм	3472x1600x4888

 

 

2.2 Подбор питательных  устройств

 

По требованиям Ростехнадзора каждый котлоагрегат должен иметь не 
менее двух насосов общей производительностью (2,5-3)Дном, при этом один из 
насосов должен иметь паровой привод. Для этой цели подбираются два насоса: 
центробежный с электроприводом и паровой поршневой.

 Производительность каждого насоса определяется по формуле:

 

                                       Q = 1,3·Дном,                                                 (2.1)

 

где Q - объемная производительность насоса, м³/ч;

      .

Дном - номинальная паропроизводительность котлоагрегата, т/ч

 

Q = 1,3·8 = 10,4м³/ч

 

Полный напор питательного насоса определяется по формуле:

 

                                        Ннас = Рпг +(15 + 10) ,                                 (2.2)

Ннас = 240+10=250 м. вод. ст

         Подбираю  паровой  поршневой насос марки   ПДВ 16/30. Техническая  характеристика  парового поршневого насоса представлена в таблице 5.

 

        Таблица 5 - Техническая характеристика парового поршневого насоса

 

Производительность, м3/ч	4-16
Давление в напорном патрубке, мПа	3,2
Рабочее давление пара, мПа:
поступающее	2,2
отработанное	0,2
Расход пара	650
Габариты, мм	560x400x1245

 

       Подбираю вихревой насос типа 2.5ЦВ-1,1. Техническая характеристика 
вихревого насоса представлена в таблице 6.

 

       Таблица 6 - Техническая характеристика вихревого насоса.

 

Производительность, м3/ч	10-26
Полный напор, м. вод. ст	190-56
Скорость вращения, мин	2900
Мощность, кВт на валу	12
Мощность электродвигателя	20
Габариты, мм	1150x510

 

        Питательные баки должны иметь общую емкость не менее трехкратного 
расхода воды на питание парогенератора. В котельной устанавливают смежно два 
бака.

 

 

2.3 Подбор оборудования  водоподготовки

 

      Для обеспечения безнакипного режима работы парогенераторов и 
уменьшения коррозии металлов с целью повышения эффективности работы 
котлоагрегата в котельной должно быть запроектировано следующее 
оборудование водоподготовки: механические фильтры для осветления воды, 
натрий-катионитовые фильтры, солерастворители, деаэраторы.