2.3. Общие замечания о расчете водоподогревателей

Водяные подогреватели применяются в котельных и на ТЭЦ для подогрева питательной воды, сетевой воды, сырой воды, для охлаждения продувочной воды котлоагрегатов и для других целей.

В поверхностных подогревателях перенос теплоты от горячего теплоносителя к холодному осуществляется путем теплопередачи через поверхность металлической стенки (стенку труб трубного пучка), а в смесительных подогревателях – путем непосредственного соприкосновения и перемешивания обоих теплоносителей. В настоящее время широко распространены поверхностные водоподогреватели, позволяющие изолировать теплоносители друг от друга и тем самым обеспечивать наибольшую надежность и простоту эксплуатации. Кроме того, поверхностные подогреватели позволяют сохранить в чистоте конденсат греющего пара.

Смесительные подогреватели применяются в мелких установках горячего водоснабжения и в некоторых системах промышленного водоснабжения в основном лишь как деаэраторы, струйные подогреватели и т.д.

Все поверхностные водоподогреватели, независимо от их назначения, подразделяются по греющему теплоносителю на паровые и водяные.

В курсовом проекте при расчете подогревателей ставится задача определения выходной или входной температуры какого-либо теплоносителя или его расхода. Эти величины определяются из уравнения теплового баланса. Для водяных водоподогревателей уравнение теплового баланса

. (1)

Для пароводяных водоподогревателей уравнение теплового баланса

. (2)

где - расход греющей воды ("горячего" теплоносителя), кг/с;

и - начальная и конечная температуры греющей воды, С;

- расход греющего пара, кг/с;

- энтальпия греющего пара, кДж/кг;

- энтальпия конденсата греющего пара, кДж/кг;

- расход нагреваемой воды ("холодного" теплоносителя), кг/с;

и - начальная и конечная температуры нагреваемой воды, С;

с₁ = с₂ = с_в = 4,19 кДж/(кгК) – теплоемкость воды;

- коэффициент полезного действия (КПД) подогревателя, учитывающий потери теплоты в окружающую среду (в проекте принимаем ). На рисунке 4 показаны схемы водяного и парового водоподогревателей с указанием параметров потоков теплоносителей. Для обеспечения полной конденсации греющего пара в подогревателе и исключения потерь теплоты с пролетным паром на выходе парового водоподогревателя устанавливают конденсатоотводчики (КО), которые не пропускают пар и пропускают конденсат (воду).

2.4. Расчет подогревателей сетевой воды (бойлеров)

Расчетная схема сетевых подогревателей показана на рисунке 5. Расход сетевой воды через сетевые подогреватели (паровые бойлеры Б) находится из заданного расхода тепла Q_б и уравнения их теплового баланса

, (3)

кг/с. (4)

Потери сетевой воды в теплосети, полностью восполняемые подпиточным насосом ППН, равны

кг/с. (5)

ППН подает в тепловую сеть перед сетевым насосом СН деаэрированную воду из деаэратора Д с энтальпией кДж/кг в количестве . Энтальпия "обратной" сетевой воды, поступающей из обратной линии теплосети в котельную при температуре С, соответственно равна кДж/кг. Поэтому требуемое для подогрева сетевой воды в бойлерах количество теплоты уменьшится на величину

кДж/с.

С читая, что в бойлеры поступает редуцированный пар после РОУ в сухом насыщенном состоянии при давлении р₂ и с энтальпией h₂``, необходимый расход пара на подогрев сетевой воды определяется из уравнения

.

Откуда кг/с,

где h_кб = с_вt_кб = 4,1960 = 251,2 кДж/кг – энтальпия конденсата греющего редуцированного пара после бойлеров.