2. Определение количества котлоагрегатов, устанавливаемых в котельной.

Принимаем, что максимальная нагрузка котельной соответствует суммарной производительности котельной D_сум=21,74 кг/с.

Номинальная паропроизводительность одного котлоагрегата D_ном=9,75 кг/с.

Количество котельных агрегатов: N= D_сум / D_ном=21,74/9.75=2.2

Таким образом количество котельных агрегатов составляет 3, из них 1 резервный.

Тепловая схема котельной для открытой системы теплоснабжения.

1	Паровые котлы
2	Пароводяные подогреватели сетевой воды
3	Охладители конденсата
4	Деаэратор питательной воды котлов
5	Питательные насосы
6	Сетевые насосы
7	Деаэратор подпиточной воды
8	Подогреватель химически очищенной воды
9	Подпиточный насос
10	Сборный конденсатный бак
11	Конденсатный насос
12	Насос сырой воды
13	Сепаратор продувочной воды
14	Охладитель продувочной воды
15	Пароводяной подогреватель сырой воды
16	Химводоподготовка
17	Насос химически очищенной воды
18	Редукционно- охладительная установка (РОУ-1)
19	Редукционно- охладительная установка (РОУ-2)
20	Охладитель подпиточной воды
21	Канализация
	Пар
	Сетевая вода
—х—	Химически очищенная вода
	Сырая вода
	Питательная вода
– – – –	Подпиточная вода
- - - - -	Конденсат
—Δ—	Деаэрированная вода
—□—	Продувочная вода
ПП	Перегретый пар
ВНП	Влажный перегретый пар
СТВ	Сырая вода из технического водопровода

3.3 Расчёт сетевых, питательных, подпиточных и конденсатных насосов для открытой системы теплоснабжения.

3.3.1 Выбор сетевых насосов.

Сетевые насосы предназначены для организации циркуляции воды в двухтрубных тепловых сетях и подачи сетевой воды по однотрубной водяной сети.

Производительность рабочего сетевого насоса принимают равной расчётному расходу сетевой воды из котельной. Резервный насос устанавливается с той же производительностью ("горячий резерв").

Расчётный расход сетевой воды, подаваемый из котельной на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение определяют, кг/с.

кг/с, ≈381 м³/ч.

где G_в , G_гв- расходы сетевой воды на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение; G_о+в- суммарный расход сетевой воды на отопление и вентиляцию.

Напор сетевых насосов, для двухтрубных сетей при расчётных расходах воды определяют,м.

Н_с.н=1,4∙Н_ст=1,4∙50=70 м,

где Н_ст - статический напор в тепловой сети (50 м)

1,4 - коэффициент, учитывающий суммарные потери напора в падающем, обратном трубопроводах и в подогревательных установках.

Мощность на валу центробежного насоса , кВт.

кВт, где

G_н- производительность насоса, кг/с

g - ускорение свободного падения, м/с².

Н_н - напор, развиваемый насосом, м.

η_н - КПД насоса.

Установочная мощность электродвигателя, кВт.

N_э=1,4(N_н/ η_э)=1,4∙(97,06/0,93)=146,11 кВт.

По найденным расчётному расходу и напору насоса по полю характеристик сетевых насосов выбираем стандартную пару (центробежный насос – электродвигатель)-из справочной литературы в количестве двух, одна из которых резервная.

СЭ-500-70 с двигателем А03-400L-4.

3.3.2 Выбор питательных насосов.

Питательные насосы предназначены для подачи химически очищенной и деаэрированной воды через экономайзер в барабан парогенератора. Питательные насосы, как и сетевые, подразделяют на основной и резервный. Напоры насосов определяют с учётом величины давления в барабане котла и потерь давления в трубопроводах и арматуре.

Напор насоса, м.

Н_пн=1,5∙Н_б , где Н_б=Р_б/ ρ_вб∙g , где

Р_б - давление в барабане котла, Па.

ρ_вб - плотность питательной воды, кг/м³(=957,038 кг/м³)

1,5 - коэффициент, учитывающий потерю напора за счёт гидравлических сопротивлений.

м

Подача питательной воды определяется в зависимости от расхода пара (общего количества свежего пара, вырабатываемого в котельной с учётом потерь внутри её) и продувочной воды, м³/с.

G_п.в=D_п.п+G_пр=21,745+0,391=22,136 кг/с=0,02313 м³/с=83,268 м³/ч

Мощность на валу центробежного насоса, кВт:

кВт

Установочная мощность электродвигателя, кВт:

N_э=1,5(N_н/ η_э)=1,5(229/0,86)=400 кВт

По найденным расчётному расходу и напору насоса по полю характеристик питательных насосов выбираем стандартную пару (центробежный насос – электродвигатель)-из справочной литературы в количестве двух, одна из которых резервная.

ПЭ-150-145 с двигателем 2А3М1-5000/6000.

3.3.3 Выбор подпиточных насосов.

В открытых системах производительность насосов должна соответствовать расходу на горячее водоснабжение плюс 4-5% от G_г.в (потери).

G_п.п.н=34,86+0,05∙34,86=36,603 кг/с≈131,77 т/ч

Мощность на валу центробежного насоса, кВт:

кВт

Установочная мощность электродвигателя, кВт:

N_э=1,5(N_н / η_э)=1,5(33,5/0,86)=58,4 кВт

По найденным расчётному расходу и напору насоса по полю характеристик сетевых насосов выбираем стандартную пару (центробежный насос – электродвигатель)-из справочной литературы в количестве двух, одна из которых резервная.

СЭ-160-100 с двигателем А03-400L-4.

3.3.4 Расчёт высоты уровня воды в деаэраторном баке над осью питательного насоса.

Питательный насос всегда должен быть расположен ниже питательного бака деаэратора.

Высота уровня воды в деаэраторном баке над осью питательного насоса расчитывается по выражению: Н­_уст.д=(р_s+Δp–p_д+р_см)∙10⁶/ρg, где

р_s– давление насыщения при данной температуре воды, МПа.

Δp–добавочное давление, необходимое для предотвращения кавитации, МПа.

p_д– давление пара в деаэраторе, МПа.

р_см–добавочное давление, необходимое для преодоления сопротивлений трубопровода,МПа.

ρ– плотность питательной воды,кг /м³=954,978 кг /м³.(при давлении в деаэраторе 0,6 МПа).

g– ускорение свободного падения, м/с².

Пренебрегаем изменением температуры воды во всасывающем трубопроводе и принимаем

р_s= р_д. Принимаем Δp=0,1 МПа , что обеспечивает кавитационный запас 6 ^оС. Принимаем

р_см=0,01 МПа, тогда Н­_уст.д=(0,1+0,01)∙10⁶ /954,978∙9,81=11,7 м.

3.3.5 Выбор конденсатных насосов.

Конденсатные насосы предназначены для откачки конденсата из сборных баков потребителей. В курсовом проекте предполагается, что все конденсатные насосы потребителей одинаковы, количество конденсатных насосов у каждого потребителя должно быть не менее двух ( один резервный ). Давление в общем конденсатопроводе на входе в котельную 0,12 МПа. Требуется выбрать мощность и количество конденсатных насосов, учитывая суммарный возврат конденсата и суммарный напор насосов Н_{Σ к.н}. Потери напора в конденсатопроводе 15% от Н_{Σ к.н} .

Производительность и напор конденсатных насосов.

Н_{Σ к.н}=1,15∙((Р_к.н / ρg)+ Н­_уст.д)=1,15∙((120000/969,74∙9,81)+11,7)=27,96 м

G_к.н= β(D_T.0+D_T.1)=0.75(5.69+3.36)=6.79 кг/с=24,44 м³/ч

Мощность на валу центробежного насоса, кВт:

кВт.

Установочная мощность электродвигателя, кВт:

N_э=1,5(N_н/ η_э)=1,5(8,9/0,895)=15 кВт

По найденным расчётному расходу и напору насоса по полю характеристик конденсатных насосов выбираем стандартную пару (центробежный насос – электродвигатель)-из справочной литературы в количестве двух, одна из которых резервная.

Кс-50-55 с двигателем 4А160М-4.

3.3.6. Выбор насосов сырой и химически очищенной воды.

Насосы сырой и химически очищенной воды служат для подачи в деаэраторы питательной и подпиточной воды. Пусть расчётное давление на ХВО 0,6 МПа.

Производительность и напор насосов сырой воды.

Н_СВ=1,4(Р_ХВО / ρg)=1,4(600000/1000∙9,81)=61 м

G_СВ=G₃=54,569 кг/с=196,44 м³/ч

Производительность и напор насосов химически очищенной воды.

м

G_ХВО=G₂=41,976 кг/с=151,11 м³/ч

Мощность на валу насосов и установочная мощность электродвигателей насосов сырой воды.

N_CВ(Н)= G_СВ∙g∙ Н_СВ / η_н=54,569∙9,81∙61/0,75=43,53 кВт

N_CВ(Э)=1,5(N_CВ(Н)/ η_н)=1,5(43,53 /0,75)=87,06 кВт

Мощность на валу насосов и установочная мощность электродвигателей насосов химически очищенной воды.

N_ХВО(Н)= G_ХВО∙g∙ Н_ХВО / η_н=41,976∙9,81∙34/0,75=18,67 кВт

N_ХВО(Э)=1,5(N_ХВО(Н)/ η_н)=1,5(18,67 /0,75)=37,34 кВт.

Сводная таблица по насосам котельной установки.

Насосы	G, кг/с (м^3/ч)	Н, м	NН, кВт	NЭ, кВт	Стандартная пара		Количество с учётом резерва
					Насос	двигатель
1.Сетевые	106 (381)	70	97	146	СЭ 500-70	А03-400L-4	1+1
2.Питательные	23 (83)	790	229	400	ПЭ-150-145	2А3М1-5000/6000	1+1
3.Подпиточные	36 (131)	70	33	58	СЭ-160-100	А03-400L-4	1+1
4.Конденсатные	7 (24)	28	9	15	Кс 50-55	4А 160М-4	1+1
5.Сырой воды	55(196)	61	44	87	4КЦ-8	4А225М2	2+1
6.ХОВ	42(151)	34	19	37	НКУ-90	4А180S4	2+1