Материал: Разработка котельного агрегата ДКВр 20-13

Котел оборудован устройствами и приборами, обеспечивающими безопасную работу котельного агрегата и позволяющими безотказно и быстро производить пуск, остановку и регулирование его работы. За нормальной эксплуатацией котельного агрегата необходимо наблюдать и контролировать происходящие в нем процессы. Для этого применяют различные контрольно-измерительные приборы. Изменение давления в котельном агрегате или отклонение уровня воды в барабане за допустимые пределы может вызвать аварийную ситуацию, связанную с непосредственной опасностью для обслуживающего персонала. Поэтому, согласно правилам, на паровом котле для непосредственного наблюдения и контроля за давлением и уровнем воды в барабане установлены манометр, водоуказательные приборы и предохранительные устройства.

Предохранительная арматура служит для ограничения движения, расхода и направления движения среды. К ней относятся: предохранительные клапаны на питательных линиях, автоматические быстрозапорные клапаны на паропроводах, обратные клапаны. Обратные клапаны пропускают среду только в одном направлении и автоматически закрываются при обратном ее движении. Устанавливают их на входе питательной воды в парогенератор для исключения возможности ее обратного движения из котла при падении давления в питательном трубопроводе. Обратные клапаны устанавливают также на напорных патрубках питательных насосов для предотвращения обратного движении воды при остановке последних.

Питательная вода по питательным трубопроводам 15 поступает в верхний барабан 16, где смешивается с котловой водой. Из верхнего барабана по последним рядам труб конвективного пучка 18 вода опускается в нижний барабан 17, откуда по подпиточным трубам 21 направляется в циклоны 8. Из циклонов по опускным трубам 26 вода подается к нижним камерам 24 боковых экранов 22 второй ступени испарения, пароводяная смесь поднимается в верхние камеры 10 этих экранов, откуда поступает по трубам 9 в выносные циклоны 8, в которых разделяется на пар и воду. Вода по трубам 31 опускается в нижние камеры 20 экранов, отсепарированный пар по перепускным трубам 12 отводится в верхний барабан. Циклоны соединены между собой перепускной трубой 25.

Рис. 1 Общая схема циркуляции воды в котле ДКВР-20-13

1 - вторая ступень испарения; 2 - фронтовой экран; 3 - камера; 4 - непрерывная продувка; 5 - рециркуляционные трубы; 6 - перепускная труба из верхнего коллектора в барабан; 7, 10, 11 - верхние камеры; 8 - выносные циклоны; 9 - перепускные трубы из верхней камеры в выносной циклон; 12 - перепускные трубы из выносного циклона в барабан; 13 - патрубок отвода пара; 14 - сепарационное устройство; 15 - питательные линии; 16 - верхний барабан; 17 - нижний барабан; 18 - конвективный пучок; 19, 20, 23, 24 - нижние камеры; 21 - подпиточные трубы; 22 - боковые экраны; 25 - перепускная труба; 26 - опускные трубы; 27, 29, 30, 31 - перепускные трубы; 28 - пароотводящие трубы.

Экраны первой ступени испарения питаются из нижнего барабана.

В нижние камеры 20 боковых экранов 22 вода поступает по соединительным трубам 30, в нижнюю камеру 19 заднего экрана по другим трубам. Фронтовой экран 2 питается из верхнего барабана - вода поступает в нижнюю камеру 3 по опускным трубам 27.

Пароводяная смесь отводится в верхний барабан из верхних камер 10 боковых экранов первой ступени испарения по пароотводящим трубам 28, из верхней камеры 11 заднего экрана трубами 29, из верхней камеры 7 фронтового экрана трубами 6. Фронтовой экран имеет рециркуляционные трубы 5.

2.1 Топка. Выбор топочного устройства. Описание топочного устройства и топочного объема

Топка - устройство, предназначенное для сжигания топлива с целью получения теплоты. Топка выполняет функцию горения и теплообменного аппарата - теплота излучением и конвекцией одновременно передается от факела горения и продуктов сгорания к экранным поверхностям, по которым циркулирует вода. Доля лучистого теплообмена в топке, где температура топочных газов порядка 1000°С, больше чем конвективного, поэтому, чаще всего, поверхности нагрева в топке называют радиационными.

Топочные устройства в зависимости от способа сжигания делятся на камерные и слоевые. Выбор способа сжигания и типа топочного устройства определяется видом топлива, его реакционными свойствами и физико-химическими свойствами золы, а также производительностью и конструкцией котла.

Топочное устройство должно обеспечивать экономичность работы котла в необходимых пределах регулирования нагрузки, бесшлаковую работу поверхностей нагрева, отсутствие газовой коррозии экранных труб, минимальное содержание окислов азота и сернистых соединений в уходящих газах.

Для сжигания природного газа, мазута и пылевидного твердого топлива обычно используют камерные топки. В конструкции камерной топки можно выделить четыре основных элемента: топочную камеру, экранную поверхность, горелочное устройство и систему удаления шлака и золы.

Обмуровкой называют ограждения, отделяющие топочную камеру и газоходы котельного агрегата от внешней среды. Обмуровку выполняют из красного или диатомового кирпича, огнеупорного материала или из металлических щитов с огнеупорами. Внутренняя часть обмуровки в топке, или футеровка, со стороны топочных газов и шлаков, выполняется из огнеупорных материалов: шамотного кирпича, шамотобетона и других огнеупорных масс. Обмуровка и футеровка должны быть достаточно плотными, особо высокоогнеупорными, стойкими к химическому воздействию шлаков и иметь малый коэффициент теплопроводности. Несмотря на более высокую стоимость шамотного кирпича или другого огнеупорного материала по сравнению с обычным красным кирпичом, все эксплуатационные расходы покроют капитальные, благодаря высоким теплофизическим свойствам, а также высокой стойкостью к продуктам сгорания.

Экранная радиационная поверхность нагрева выполнена из стальных труб. Экраны воспринимают теплоту за счет радиации и конвекции и передают ее воде или пароводяной смеси, циркулирующим по трубам. Экраны защищают обмуровку от мощных тепловых потоков.

В камерных топках котлов паропроизводительностью до 25 т/ч сжигается газообразное топливо и мазут.

Таблица №1. Расчетные характеристики топки

Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки принимаем из таблицы «Расчетные характеристики камерной топки» (РН 5-02, РН 5-03[6]).

Коэффициент избытка воздуха для других участков газового тракта получаются путем прибавления к α_т присосов воздуха принимаемых по [6], РН 4-06.

Для выполнения теплового расчета газовый тракт котельного агрегата делят на самостоятельные участки: топочную камеру, конвективные испарительные пучки и экономайзер.

Таблица №2. Средние характеристики продуктов сгорания в поверхностях нагрева котла

№              Наименование величин  Размерность       V=9.52нм³/кг

V=7,6 нм³/кгV=1,037 нм³/кг

Энтальпия газов, представляющая собой произведение объема газов на их теплоемкость и температуру, возрастает с повышением температуры.

При вычислении I-θ таблицы рекомендуется для каждого значения коэффициента избытка воздуха α определить величину  лишь в пределах, немного превышающих реально возможные пределы температур в газоходах. Величина  представляет собой разность двух соседних по горизонтали значений  при одном α.

Результаты вычислений сводятся в таблицу 3.

По расчетным данным таблицы 3 строится диаграмма I-θ продуктов сгорания.

Таблица №3. Тепловой баланс и расход топлива

1                Располагаемое тепло топлива     QQ=Q+Q=c_тл·t_тл, при t_тл=0

8                Потеря тепла с уходящими газами             Q₂ q₂           Q₂=(I_ух-_ух·I_хв)·₂=·100 ккал/кг

%711,8

11             Потеря тепла с физическим теплом шлаков            q₆                  q₆=·100=

где: а_шл - по расчетным характеристикам топки;

16             Расчетный расход топлива           В_р           В_р=В·, при сжигании газа и мазута

Таблица №4. Тепловой расчет топки

Коэффициент ослабления лучей в пламени              k             Для светящегося пламени: k=1,6·

Для несветящегося

пламени:

k=k_г·(р+р),

где: k_г - коэффициент ослабления лучей трехатомными газами, определяемый по номограмме IX [6].

Для полусветящегося

пламени:

k=k_г·(p+p)+k_n·µ,

где k_n - коэффициент ослабления лучей золовыми частицами,

определяемый по номограмме Х [6];

Степень черноты топки    а_т                  Для слоевых топок: а_т=

Для камерных топок:

.2 Конвективные пучки. Общее описание конвективных пучков

Èñïàðèòåëüíàÿ ïîâåðõíîñòü íàãðåâà âåðòèêàëüíî-âîäîòðóáíûõ êîòåëüíûõ àãðåãàòîâ ñîñòîÿò èç ðàçâèòîãî ïó÷êà êèïÿòèëüíûõ òðóá âàëüöîâàííûõ â âåðõíèé è íèæíèé áàðàáàíû, òîïî÷íûõ ýêðàíîâ ïèòàåìûõ âîäîé èç êîòåëüíûõ áàðàáàíîâ ÷åðåç îïóñêíûå è ñîåäèíèòåëüíûå òðóáû èç êîëëåêòîðîâ. Êîëëåêòîð âûïîëíåí èç òðóá äèàìåòðîì äî 219 ìì, ýêðàííûå òðóáû ïðèñîåäèíåíû ê íèì ñâàðêîé. Êàê ïðàâèëî, êîòåë ÄÊÂð èìååò òðè öèðêóëÿöèîííûõ êîíòóðà: îäèí, îáðàçóåìûé êèïÿòèëüíûìè òðóáàìè êîòëà, è äâà, îáðàçóåìûå ýêðàíàìè. ×àñòü ïèòàòåëüíîé âîäû, ïîñòóïàþùåé â âåðõíèé áàðàáàí êîòëà ïî ãðóïïå êèïÿòèëüíûõ òðóá, ÿâëÿþùèõñÿ îïóñêíûìè, ïðîõîäèò â íèæíèé áàðàáàí. Çäåñü âîäà ðàçäåëÿåòñÿ íà 3 ïîòîêà: îäèí èç íèõ ïî ãðóïïå êèïÿòèëüíûõ òðóá, ÿâëÿþùèõñÿ ïîäúåìíûìè, âîçâðàùàåòñÿ â âåðõíèé áàðàáàí â âèäå ïàðîâîäÿíîé ñìåñè, à äâà äðóãèõ ïî ñîåäèíèòåëüíûì òðóáàì ïðîõîäÿò â íèæíèå êîëëåêòîðû ýêðàíîâ, çàòåì â ýêðàííûå òðóáû è, íàêîíåö, òàêæå â âèäå ïàðîâîäÿíîé ñìåñè, â âåðõíèé áàðàáàí êîòëà. Äðóãàÿ ÷àñòü ïèòàòåëüíîé âîäû, ïîñòóïàþùåé â êîòåë, èç âåðõíåãî áàðàáàíà ïî îïóñêíûì òðóáàì òàêæå ïîñòóïàåò â êîëëåêòîð.

Äëÿ îáåñïå÷åíèÿ íàäåæíîé ðàáîòû è ðàñ÷åòíîé ïðîèçâîäèòåëüíîñòè êîòåëüíîãî àãðåãàòà áîëüøîå çíà÷åíèå èìååò ïðàâèëüíàÿ îðãàíèçàöèÿ äâèæåíèÿ âîäû â èñïàðèòåëüíûõ ïîâåðõíîñòÿõ íàãðåâà. Íàäåæíàÿ ðàáîòà ìîæåò áûòü îáåñïå÷åíà â òîì ñëó÷àå, êîãäà âîäà, äâèæóùàÿñÿ â êèïÿòèëüíûõ è ýêðàííûõ òðóáàõ ðàáîòàþùèõ ïðè ïîâûøåííîé òåìïåðàòóðå, ñîçäàåò íåîáõîäèìîå îõëàæäåíèå ìåòàëëà ýòèõ òðóá, òàê êàê ñíèæåíèå ìåõàíè÷åñêîé ïðî÷íîñòè ìåòàëëà ïðè ïîâûøåíèè òåìïåðàòóðû ìîæåò ïðèâåñòè ê èõ ðàçðóøåíèþ.

Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî åñòåñòâåííàÿ öèðêóëÿöèÿ â êèïÿòèëüíûõ è ýêðàííûõ òðóáàõ ïðîèñõîäèò ïîä äåéñòâèåì ãðàâèòàöèîííûõ ñèë, îáóñëàâëèâàåìûõ ðàçíîñòüþ ïëîòíîñòåé âîäû è ïàðîâîäÿíîé ñìåñè.

Ïðè ðàñ÷åòå èñïîëüçóþòñÿ óðàâíåíèå òåïëîïåðåäà÷è è óðàâíåíèå òåïëîâîãî áàëàíñà, à ðàñ÷åò âûïîëíÿåòñÿ äëÿ 1 ì³ ãàçà ïðè íîðìàëüíûõ óñëîâèÿõ.

Òàáëèöà ¹5. Ðàñ÷åò êèïÿòèëüíîãî ïó÷êà

Îáúåìíàÿ äîëÿ âîäÿíûõ ïàðîâ              rr=0,5·(ð´+ð˝),

.       
Îïèñàíèå âîäÿíîãî ýêîíîìàéçåðà

Âîäÿíûå ýêîíîìàéçåðû óñòàíàâëèâàþò äëÿ ñíèæåíèÿ òåìïåðàòóðû óõîäÿùèõ ãàçîâ, à, ñëåäîâàòåëüíî, äëÿ ïîâûøåíèÿ êîýôôèöèåíòà ïîëåçíîãî äåéñòâèÿ êîòåëüíîé óñòàíîâêè. ×óãóííûå ýêîíîìàéçåðû èçãîòîâëÿþòñÿ ïî îòðàñëåâûì ñòàíäàðòàì «Ýêîíîìàéçåðû ÷óãóííûå áëî÷íûå» ÃÎÑÒ 24.03.002.

Ýêîíîìàéçåðû áûâàþò èíäèâèäóàëüíûå è ãðóïïîâûå. Êàê ïðàâèëî, óñòàíàâëèâàòü èíäèâèäóàëüíûå ýêîíîìàéçåðû, òàê êàê îíè ðàáîòàþò ðàâíîìåðíî è ñ íàèìåíüøèì èçáûòêîì âîçäóõà.

Âîäÿíûå ýêîíîìàéçåðû èçãîòàâëèâàþòñÿ ÷óãóííûìè è ñòàëüíûìè.

 äàííîé êóðñîâîé ðàáîòå â êà÷åñòâå ïîâåðõíîñòè íàãðåâà çàïðîåêòèðîâàí èíäèâèäóàëüíûé ýêîíîìàéçåð, óñòàíîâëåííîãî çà êîòëîì. Êîìïîíîâêà - îäíîêîëîíêîâûé ýêîíîìàéçåð (íåñêîëüêî ãîðèçîíòàëüíûõ ðÿäîâ òðóá îáðàçóþò ãðóïïû, êîòîðûå êîìïîíóþò â îäíó èëè äâå êîëîíêè). Ãðóïïû â òðåáóåìîì êîëè÷åñòâå ñîáèðàþòñÿ â ïàêåò. Ïàêåò ñîáèðàþò â êàðêàñå ñ ãëóõèìè ñòåíêàìè, ñîñòîÿùèìè èç èçîëÿöèîííûõ ïëèò, îáøèòûõ ìåòàëëè÷åñêèìè ëèñòàìè. Òîðöû ýêîíîìàéçåðîâ çàêðûâàþòñÿ ÷åòûðüìÿ ñú¸ìíûìè ìåòàëëè÷åñêèìè ùèòàìè, çàïðîåêòèðîâàííûìè äëÿ âîçìîæíîñòè êà÷åñòâåííîãî îñìîòðà âíóòðåííåé ÷àñòè ýêîíîìàéçåðà è äëÿ åãî î÷èñòêè.

Ïðîåêòèðóåìûé ýêîíîìàéçåð èìååò ñîáñòâåííûé ôóíäàìåíò èç-çà çíà÷èòåëüíîé ìàññû óñòðîéñòâà. Ôóíäàìåíò ýêîíîìàéçåðà íå ñâÿçàí ñ ôóíäàìåíòîì êîòåëüíîãî àãðåãàòà.

Ýêîíîìàéçåð ñîåäèíåí ñ êîòëîì ñ ïîìîùüþ ñïåöèàëüíîãî êîðîáà, íåïîñðåäñòâåííî ïî êîòîðîìó äâèãàþòñÿ äûìîâûå ãàçû.  êîðîáå èìååòñÿ ìÿãêàÿ âñòàâêà äëÿ ïðåäîòâðàùåíèÿ ïåðåäà÷è âèáðàöèè. Íà âåðõíåé ÷àñòè êîðîáà óñòàíîâëåí âçðûâíîé êëàïàí.

 íèæíåé ÷àñòè èìååòñÿ äûìîõîä, ïî êîòîðîìó îñóùåñòâëÿåòñÿ âûõîä îòðàáîòàííûõ äûìîâûõ ãàçîâ. Âíèçó óñòðîåíû ëþêè äëÿ ÷èñòêè.

Íà âíåøíåé ïîâåðõíîñòè ýêîíîìàéçåðà èìååòñÿ ââîä ïèòàòåëüíîé âîäû â íèæíåì ðÿäó è âûõîä îòåïëåííîé ïèòàòåëüíîé âîäû èç âåðõíåãî ðÿäà.

Ïðèáîðû íà âõîäå ïèòàòåëüíîé âîäû ðàñïîëîæåíû íåïîñðåäñòâåííî ó äûìîõîäà, à ïðèáîðû íà âûõîäå - íà ïèòàòåëüíîì òðóáîïðîâîäå ðÿäîì ñ âåðõíèì áàðàáàíîì êîòëà, íàä çàäíåé ñìîòðîâîé ïëîùàäêîé. Ïðèáîðû çàïðîåêòèðîâàíû òàê, ÷òîáû îáñëóæèâàþùåìó ïåðñîíàëó áûëî óäîáíî îáåñïå÷èòü èõ ðåãóëèðîâêó è ñíèìàòü ïîêàçàíèÿ ñ èçìåðèòåëüíûõ ïðèáîðîâ, à òàêæå âî èçáåæàíèå èõ ïîìåõ ïðè ýêñïëóàòàöèè.

Ïðåäóñìîòðåíà óñòàíîâêà ÷óãóííîãî ýêîíîìàéçåðà, òàê êàê ÷óãóííûå ýêîíîìàéçåðû âîçìîæíî ïðèìåíÿòü ïðè äàâëåíèÿõ äî 23 àòè. ×óãóííûå ýêîíîìàéçåðû íå äîïóñêàþò êèïåíèÿ âîäû â íèõ, ò. ê. ïðè ãèäðàâëè÷åñêîì óäàðå îíè ìîãóò âûéòè èç ñòðîÿ. Òåìïåðàòóðà âîäû íà âûõîäå èç ÷óãóííîãî ýêîíîìàéçåðà íà 20 °Ñ íèæå òåìïåðàòóðû êèïåíèÿ âîäû â áàðàáàíå êîòëà.

×óãóííûå ýêîíîìàéçåðû ñîáèðàþò èç ÷óãóííûõ ðåáðèñòûõ òðóá è ñîåäèíÿþò ÷óãóííûìè êîëåíàìè (äóãàìè è êàëà÷àìè). Ïèòàòåëüíàÿ âîäà äîëæíà ïîñëåäîâàòåëüíî ïðîéòè ïî âñåì òðóáàì ýêîíîìàéçåðà ñíèçó ââåðõ. Òàêîå åå äâèæåíèå íåîáõîäèìî, ò.ê. ïðè íàãðåâàíèè âîäû ïàäàåò ðàñòâîðèìîñòü íàõîäÿùèõñÿ â íåé ãàçîâ, è îíè âûäåëÿþòñÿ èç íåå â âèäå ïóçûðüêîâ, êîòîðûå ïîñòåïåííî ïðîäâèãàþòñÿ ââåðõ, ãäå è óäàëÿþòñÿ ÷åðåç âîçäóøíûé ñáîðíèê. Ñêîðîñòü äâèæåíèÿ âîäû äîëæíà áûòü íå ìåíåå 0,3 ì/ñ, ÷òîáû ëó÷øå ñìûâàòü ïóçûðüêè.

Íà êîíöàõ òðóá ýêîíîìàéçåðà èìåþòñÿ êâàäðàòíûå ïðèëèâû - ôëàíöû, êîòîðûå ïðè ìîíòàæå îáðàçóþò äâå ñïëîøíûå ìåòàëëè÷åñêèå ñòåíêè. Ñòûêè ìåæäó ôëàíöàìè ãåðìåòèçèðóþòñÿ àñáåñòîâûì øíóðîì äëÿ óñòðàíåíèÿ ïðèñîñîâ âîçäóõà. Ñáîêó ñòåíêè ñ äóãàìè è êàëà÷àìè çàêðûâàþòñÿ ñúåìíûìè êðûøêàìè.

Òåìïåðàòóðà âîäû ïðè âõîäå â ýêîíîìàéçåð ïðåâûøàåò òåìïåðàòóðó òî÷êè ðîñû äûìîâûõ ãàçîâ íå ìåíåå ÷åì íà 10 °Ñ. Ýòî íåîáõîäèìî äëÿ òîãî, ÷òîáû èñêëþ÷èòü êîíäåíñàöèþ âîäÿíûõ ïàðîâ, âõîäÿùèõ â ñîñòàâ äûìîâûõ ãàçîâ è îñàæäåíèå âëàãè íà òðóáàõ ýêîíîìàéçåðà.

×óãóííûé ýêîíîìàéçåð ïðîñò è íàä¸æåí â ýêñïëóàòàöèè. Îí óñòîé÷èâ ïðîòèâ êîððîçèè, ïîýòîìó åãî ïðèìåíåíèþ ñëåäóåò îòäàòü ïðåäïî÷òåíèå ïåðåä âîçäóõîïîäîãðåâàòåëÿìè â òåõ ñëó÷àÿõ, êîãäà ïîäîãðåâ âîçäóõà ÿâëÿåòñÿ íåîáõîäèìûì äëÿ èíòåíñèôèêàöèè ïðîöåññà ãîðåíèÿ èëè äëÿ ïîâûøåíèÿ ÊÏÄ òîïêè.

Ðèñ. 2 Äåòàëè ÷óãóííîãî âîäÿíîãî ýêîíîìàéçåðà ñèñòåìû ÂÒÈ: à - ðåáðèñòàÿ òðóáà; á - ñîåäèíåíèå òðóá.

×óãóííûé ýêîíîìàéçåð ÿâëÿåòñÿ íå ìåíåå íàä¸æíîé ÷àñòüþ àãðåãàòà, ÷åì ñîáñòâåííî êîò¸ë. Îí íå òðåáóþò ÷àñòûõ îñòàíîâîê, ïîýòîìó îí íå èìååò îáâîäíûõ áîðîâîâ, ÿâëÿþùèõñÿ èñòî÷íèêîì çíà÷èòåëüíûõ ïðèñîñîâ âîçäóõà â ãàçîâûé òðàêò.

Öèðêóëÿöèÿ â ýêîíîìàéçåðå ïðîèñõîäèò ñëåäóþùèì îáðàçîì. Âîäà èç ïèòàòåëüíîé ëèíèè ïîäàåòñÿ â îäíó èç êðàéíèõ íèæíèõ òðóá, à çàòåì ïîñëåäîâàòåëüíî ïðîõîäèò ÷åðåç âñå ýòè êàëà÷è ïî âñåì òðóáàì, ïîñëå ÷åãî ïîñòóïàåò â êîòåë.

Âîäà äâèæåòñÿ ïî òðóáàì ñíèçó ââåðõ. Ãàçû, îìûâàÿ òðóáû ñíàðóæè, äâèæóòñÿ ñâåðõó âíèç. Ïðè òàêîé ñõåìå äâèæåíèÿ (ïðîòèâîòîêå) ãàçîâ è âîäû îáåñïå÷èâàåòñÿ ëó÷øåå óäàëåíèå âûäåëÿåìûõ èç âîäû ïóçûðüêîâ âîçäóõà ñ âíóòðåííåé ñòåíêè òðóáû, à òàêæå óìåíüøàåòñÿ êîëè÷åñòâî çîëû è ñàæè, îñàæäàþùèõñÿ íà íàðóæíîé ïîâåðõíîñòè òðóá. Âîäÿíûå ýêîíîìàéçåðû ñ ðåáðèñòûìè òðóáàìè ñðàâíèòåëüíî áûñòðî çàãðÿçíÿþòñÿ çîëîé è ñàæåé, ïîýòîìó ïåðèîäè÷åñêè íàðóæíûå ïîâåðõíîñòè ýêîíîìàéçåðîâ îáäóâàþòñÿ ïåðåãðåòûì ïàðîì èëè ñæàòûì âîçäóõîì.

Ðèñ. 3 ×óãóííûé ýêîíîìàéçåð ìàðêè ÂÒÈ

 êà÷åñòâå ïðåäîõðàíèòåëüíîãî óñòðîéñòâà ýêîíîìàéçåðà èñïîëüçîâàí âçðûâíîé êëàïàí, êîòîðûé óñòàíàâëèâàåòñÿ íà âåðõíåì êîðîáå ýêîíîìàéçåðà, ïðèñîåäèíåííîãî ê êîòëó. Ïðè íåðàñ÷åòíîì ðåæèìå ðàáîòû êîòåëüíîãî àãðåãàòà - âçðûâå, ðåçêî âîçðàñòàåò îáúåì äûìîâûõ ãàçîâ. Äûìîâûå ãàçû ñâîáîäíî ïðîõîäÿò ÷åðåç êðóïíîÿ÷åèñòóþ ñåòêó, çàòåì ðàçðóøàþò àñáåñòîâóþ ïëèòó è âûõîäÿò ïî íàïðàâëÿþùåé òðóáå íàðóæó.

Íà ýêîíîìàéçåðå óñòàíàâëèâàåòñÿ ñëåäóþùàÿ àðìàòóðà:

à) íà âõîäå - ðåãóëèðóþùèé êëàïàí, îáâîäíàÿ ëèíèÿ ñ âåíòèëåì, çàäâèæêà, îáðàòíûé êëàïàí, âåíòèëü è îáðàòíûé êëàïàí íà äðåíàæå, ìàíîìåòð, òåðìîìåòð, ïðåäîõðàíèòåëüíûé êëàïàí.

á) íà âûõîäå - âåíòèëü äëÿ âûïóñêà âîçäóõà, ìàíîìåòð, ïðåäîõðàíèòåëüíûé êëàïàí, òåðìîìåòð, âàíòóç, âåíòèëü è îáðàòíûé êëàïàí, óñòàíîâëåííûå íåïîñðåäñòâåííî íà âõîäå òðóáîïðîâîäà ïèòàòåëüíîé âîäû â âåðõíèé áàðàáàí êîòëà.

Ê äîñòîèíñòâàì ÷óãóííûõ ýêîíîìàéçåðîâ îòíîñÿòñÿ óñòîé÷èâîñòü ê êîððîçèè èõ âíåøíåé è âíóòðåííåé ïîâåðõíîñòè, à òàêæå ñðàâíèòåëüíî íåáîëüøàÿ ñòîèìîñòü, ÷òî îïðàâäûâàåò èõ ïðèìåíåíèå â êîòåëüíûõ íåáîëüøîé ìîùíîñòè. Íåäîñòàòêàìè ÷óãóííûõ ýêîíîìàéçåðîâ ÿâëÿþòñÿ: ãðîìîçäêîñòü, îñîáåííî ïðè áîëüøèõ ïëîùàäÿõ ïîâåðõíîñòè íàãðåâà, íèçêàÿ òåïëîïåðåäà÷à è áîëüøàÿ ÷óâñòâèòåëüíîñòü ê ãèäðàâëè÷åñêèì óäàðàì, ÷òî íå ïîçâîëÿåò íàãðåâàòü âîäó â íèõ äî êèïåíèÿ.

.1 Ðàñ÷åò âîäÿíîãî ýêîíîìàéçåðà

Òàáëèöà ¹6. Ðàñ÷åò âîäÿíîãî ýêîíîìàéçåðà

4. Îïðåäåëåíèå íåâÿçêè òåïëîâîãî áàëàíñà

Òàáëèöà ¹7. Îïðåäåëåíèå ðàñ÷åòíîé íåâÿçêè òåïëîâîãî áàëàíñà

5. Ñâîäíàÿ òàáëèöà òåïëîâîãî ðàñ÷åòà êîòëîàãðåãàòà

Òàáëèöà ¹98. Ñâîäíàÿ òàáëèöà òåïëîâîãî ðàñ÷åòà êîòëîàãðåãàòà

Çàêëþ÷åíèå

êîòåë âîçäóõ òîïëèâî ýêîíîìàéçåð

 äàííîé êóðñîâîé ðàáîòå áûë ïðîâåäåí ïîâåðî÷íî-êîíñòðóêòîðñêèé ðàñ÷åò êîòåëüíîãî àãðåãàòà è ýêîíîìàéçåðà. Êóðñîâàÿ ðàáîòà âûïîëíåíà ñîãëàñíî çàäàíèþ ñ èñïîëüçîâàíèåì âñåé íåîáõîäèìîé ñïðàâî÷íîé è íîðìàòèâíîé ëèòåðàòóðîé è ìåòîäîâ ðàñ÷åòà. Äëÿ âûïîëíåíèÿ òåïëîâîãî ðàñ÷åòà ãàçîâûé òðàêò êîòëîàãðåãàòà ðàçäåëåí íà ðÿä ñàìîñòîÿòåëüíûõ ó÷àñòêîâ: òîïî÷íóþ êàìåðó, êîíâåêòèâíûå ïó÷êè, ýêîíîìàéçåð.

ÊÏÄ êîòåëüíîãî àãðåãàòà ñîñòàâëÿåò 90,87 %. Ðàñ÷åòíûé ðàñõîä òîïëèâà 1146,2 êã/÷. Òåïëî ïîëåçíî èñïîëüçóåìîå â êîòëîàãðåãàòå 11,714 Ãêàë/÷.

 êà÷åñòâå òîïëèâà â êîòåëüíîì àãðåãàòå èñïîëüçóåòñÿ ïðèðîäíûé ãàç, ïîñòóïàþùèé èç òðåòüåé íèòêè ãàçîïðîâîäà Ñòàâðîïîëü-Ìîñêâà. Òåïëîâûäåëåíèå â òîïêå íà 1 ì² ïîâåðõíîñòè íàãðåâà 196862,4 êêàë/ì²÷. Òåïëî ïåðåäàííîå èçëó÷åíèåì â òîïêå ñîñòàâëÿåò 5529,22 êêàë/êã òîïëèâà.Òåìïåðàòóðà ãàçîâ íà âûõîäå èç òîïêè 1160 °Ñ.

Òåïëîâîñïðèÿòèå êèïÿòèëüíûõ ïó÷êîâ 3830,94 êêàë/êã, ñðåäíÿÿ òåìïåðàòóðà ãàçîâ 715 °Ñ. Ïðè ðàñ÷åòå áûëî íàéäåíî òåïëîâîñïðèÿòèå ïîâåðõíîñòè íàãðåâà ïî óðàâíåíèþ òåïëîïåðåäà÷è, è ïî óðàâíåíèþ áàëàíñà, ðàçëè÷èå ìåæäó êîòîðûìè ñîñòàâèëî 1,58%, ÷òî â ïðåäåëàõ íîðìû (<2%).

Ïîâåðõíîñòü íàãðåâà óñòàíîâëåííàÿ çà êîòëîì - ýêîíîìàéçåð èç ÷óãóííûõ ðåáðèñòûõ òðóá äëèíîé òðóá 3000 ìì. Êîëè÷åñòâî ðÿäîâ òðóá â îäíîé êîëîíêå, ïîëó÷åíîå â ðàñ÷åòå, ðàâíî 9; ÷èñëî ðÿäîâ òðóá ïî õîäó ãàçîâ, ïðèíÿòîå ïî êîíñòðóêòèâíûì ñîîáðàæåíèÿì, òàêæå ðàâíî 9. Ñðåäíÿÿ òåìïåðàòóðà ãàçîâ çäåñü ñîñòàâëÿåò 245 °Ñ. Òåìïåðàòóðà âîäû íà âõîäå â ýêîíîìàéçåð - 80 °Ñ. Òåìïåðàòóðà âîäû íà âûõîäå èç ýêîíîìàéçåðà - 194,13 °Ñ.

Ïî îïðåäåë¸ííîìó êîëè÷åñòâó ïîëåçíîãî òåïëà, âîñïðèíèìàåìîãî ðàçëè÷íûìè ïîâåðõíîñòÿìè êîòåëüíîãî àãðåãàòà, íàéäåíà òåïëîâàÿ íåâÿçêà δ₁=2,05%. Òàêæå îïðåäåëåíà îòíîñèòåëüíàÿ âåëè÷èíà òåïëîâîé íåâÿçêè ïî ýíòàëüïèè δ₂=2,3%.

Ïî ïîâåðî÷íî-êîíñòðóêòèâíîìó ðàñ÷¸òó ñêîíñòðóèðîâàí âîäÿíîé ýêîíîìàéçåð. Âûïîëíåíà îáâÿçêà êîòëà è ýêîíîìàéçåðà ñ íàíåñåíèåì íåîáõîäèìîé àðìàòóðû (ïðåäîõðàíèòåëüíûå êëàïàíû, âåíòèëè, îáðàòíûå êëàïàíà, ðåãóëèðóþùèå êëàïàíû, çàäâèæêè, âîçäóøíèê, ìàíîìåòð, òåðìîìåòðû, âàíòóç).

Ñïèñîê ëèòåðàòóðû

1.    Ãóñåâ Þ.Ë. Îñíîâû ïðîåêòèðîâàíèÿ êîòåëüíûõ óñòàíîâîê. Èçäàíèå 2, ïåðåðàáîòàííîå è äîïîëíåííîå. Èçäàòåëüñòâî ëèòåðàòóðû ïî ñòðîèòåëüñòâó. Ìîñêâà, 1973. - 248 ñ.

2.      Ù¸ãîëåâ Ì.Ì., Ãóñåâ Þ.Ë., Èâàíîâà Ì.Ñ. Êîòåëüíûå óñòàíîâêè. Èçäàíèå 2, ïðèðàáîòàííîå è äîïîëíåííîå. Èçäàòåëüñòâî ëèòåðàòóðû ïî ñòðîèòåëüñòâó. - Ìîñêâà, 1972.

.        Äåëÿãèí Ã.Í., Ëåáåäåâ Â.È., Ïåðìÿêîâ Á.À. Òåïëîãåíåðèðóþùèå óñòàíîâêè. - Ìîñêâà, Ñòðîéèçäàò, 1986. - 560 ñ.

.        ÑÍèÏ II-35-76. Êîòåëüíûå óñòàíîâêè.

.        Ìåòîäè÷åñêèå óêàçàíèÿ äëÿ ðàñ÷åòà êîòåëüíîãî àãðåãàòà è ýêîíîìàéçåðà. Ê êóðñîâîé ðàáîòå ïî ÒÃÓ äëÿ ñòóäåíòîâ ñïåöèàëüíîñòè 270109 - Òåïëîãàçîñíàáæåíèå è âåíòèëÿöèÿ / Ñîñò.: À.Å. Ëàíöîâ, Ã.Ì. Àõìåðîâà. Êàçàíü, 2007. - 26 ñ.

.        Ðàñ÷åòíûå íîðìàëè, ïðèëîæåíèÿ è íîìîãðàììû ê ïîâåðî÷íî-êîíñòðóêòîðñêîìó è àýðîäèíàìè÷åñêîìó ðàñ÷åòàì êîòåëüíîãî àãðåãàòà è ýêîíîìàéçåðà ê êóðñîâîé ðàáîòå è êóðñîâîìó ïðîåêòó ïî ÒÃÓ äëÿ ñòóäåíòîâ ñïåöèàëüíîñòè 270109. / Ñîñò.: À.Å. Ëàíöîâ, Ã.Ì. Àõìåðîâà. - Êàçàíü, 2009. - 54 ñ.

.        Ýñòåðêèí Ð.È. Êîòåëüíûå óñòàíîâêè. Ýíåðãîàòîìèçäàò. - Ëåíèíãðàä, 1989. - 280 ñ.

Ðàçìåùåíî íà Allbest.ru