- •Расчёт и проектирование теплогенерирующих установок
- •1. Классификация теплогенерирующих установок
- •2. Котельные агрегаты теплогенерирующих установок
- •2.1. Паровые котлоагрегаты
- •2.2. Водогрейные котлоагрегаты
- •3. Выбор типа и мощности котельных агрегатов
- •4. Выбор горелочных устройств
- •5. Задачи и особенности проектирования тгу
- •6. Тепловые схемы тгу
- •6.1. Принципиальная тепловая схема производственно-отопительной тгу с паровыми котлами
- •6.2. Принципиальная тепловая схема отопительной тгу с водогрейными котлами
- •7. Расчет тепловых схем теплогенерирующих установок
- •7.1. Расчет принципиальной тепловой схемы тгу с паровыми котлоагрегатами
- •7.2. Расчет тепловой схемы тгу с водогрейными котлоагрегатами
- •8. Расчет теплообменных аппаратов
- •8.1. Расчет водоводяных кожухотрубчатых теплообменников
- •8.2. Расчёт водоводяных пластинчатых теплообменников
- •8.3. Расчет пароводяных кожухотрубчатых теплообменников
- •9. Аэродинамический расчет тягодутьевого тракта
- •9.1. Аэродинамический расчет газового тракта
- •Расчет дымовой трубы.
- •Ориентировочные значения выходных скоростей газов из дымовых труб, м/с
- •9.2. Аэродинамический расчет воздушного тракта
- •10. Выбор тягодутьевого оборудования
- •11. Определение технико-экономических показателей тгу
- •11.1. Капиталовложения и стоимость сооружения тгу
- •11.2. Определение годовой выработки теплоты
- •11.3. Эксплуатационные расходы и стоимость энергии
- •11. 4. Оценка экономической эффективности тгу
- •Библиографический список
- •Приложения
- •Основные размеры боровов с полуциркульным сводом
- •Унифицированные размеры кирпичных и железобетонных дымовых труб
10. Выбор тягодутьевого оборудования
К тягодутьевому оборудованию относятся дутьевой вентилятор и дымосос. Согласно нормативным документам [4], [7] каждый котельный агрегат должен иметь свой вентилятор и дымосос, и только при производительности агрегатов менее 1 т/ч и 0,7 кВт допускается установка групповых тягодутьевых машин, состоящих из двух дымососов и двух вентиляторов.
Основными показателями центробежных тягодутьевых машин является их производительность и давление. Характеристикой тягодутьевых машин считают связь между полным давлением Н и производительностью Q при данной скорости вращения и плотности перемещаемой среды, которые завод-изготовитель обычно задает при температуре для дымососов в 2000, вентиляторов в 200 и давление 101,3 кПа.
Для пересчета полного давления, кПа на заводские, или, наоборот с заводских на требуемые условия используют формулу:
(10.1)
где ρ0 – плотность воздуха или газов при 00С и 101,3 кПа (760 мм рт. ст.);
Т – действительные абсолютные температуры воздуха или газов у вентилятора или дымососа;
Тзав – температуры, принятые по данным завода.
Производительность тягодутьевой машины, м3/с:
– для дымососа
(10.2)
где Вр – расчетный расход топлива при номинальной нагрузке котлоагрегата, кг/с, м3/с;
tг – температура уходящих газов перед дымососом,0С.
– для вентилятора:
(10.3)
V0 – теоретически необходимое количество воздуха;
αт, Δαт, Δαпл, Δαвзп – коэффициенты избытка воздуха и присосы воздуха;
tвоз – температура воздуха на входе в вентилятор, 0С.
Для обеспечения надежной работы котельного агрегата (при колебаниях барометрического давления, изменения качества топлива…) производительность и перепады полных давлений в трактах принимаются при выборе вентилятора и дымососа с запасами согласно (табл.10.1).
Рассчитанные величины позволяют подобрать с соответствующими характеристиками тягодутьевую машину по [11]. На твердом топливе при Q<21м3/с для уменьшения износа частота вращения не должна превышать 970, а при большем – 730 об/мин.
Таблица 10.1.Коэффициенты запаса для выбора тягодутьевых машин
Производительность котлоагрегата |
Коэффициенты запаса |
|||
По давлению |
По производительности |
|||
дымососа |
вентилятора |
дымососа |
вентилятора |
|
20 т/ч и ниже |
1,20 |
1,30 |
1,15 |
1,05 – 1,15 |
Больше 20 т/ч |
1,15 |
1,20 |
1,15 |
1,05 – 1,1 |
Потребляемая тягодутьевой машиной при полной нагрузке будет мощность, кВт, будет:
(10.4)
где η – к.п.д. машины при полном давлении и производительности по данным завода-изготовителя, ориентировочно принятый для машин одностороннего всасывания от 0,7 до 0,69.
11. Определение технико-экономических показателей тгу
11.1. Капиталовложения и стоимость сооружения тгу
Для теплотехников необходимы сведения, позволяющие оценить капиталовложения, а затем иметь возможность найти выгодное технико-экономическое решение и определить стоимость тепловой энергии.
Стоимость сооружения источника теплоснабжения, не вырабатывающего электрической энергии, зависит от его производительности, вида топлива, оборудования, единичной мощности основных агрегатов, правильного выбора и технического совершенства вспомогательных устройств и механизмов, степени механизации и автоматизации производственных процессов, стоимости основного и вспомогательного оборудования, типа и стоимости основного здания, вспомогательных сооружений и затрат на проектирование, строительство зданий и монтаж оборудования.
Существует два способа определения стоимости сооружения источника теплоснабжения: по сметам и по укрупненным показателям или приближенным данным, полученным в результате обработки опытных или проектных материалов. Наиболее точным, но трудоёмким способом определения капитальных затрат является составление смет. Более рациональным, с точки зрения выбора варианта, является использование укрупненных и приближенных данных.
Если обозначить через K общие капиталовложения в источник теплоснабжения, а через Qуст его установленную тепловую производительность, то удельные капиталовложения будут рассчитываться по формуле, руб/кВт
. (11.1)
Капиталовложения K используются на строительные работы (Kстр), приобретение, доставку и монтаж технологического оборудования (Kоб) и прочие нужды (Kпр) (транспортные расходы, инвентарь и др.). Суммарные капиталовложения рассчитываются по формуле, руб
. (11.2)
Значение установленной теплопроизводительности всех котлов в котельной определяется из выражения, кВт
, (11.3)
где ∑Qвод – суммарная тепловая производительность водогрейных котлов, кВт; ∑D – суммарная паропроизводительность паровых котлов, кг/с; hп – энтальпия отпускаемого пара, кДж/кг; hп.в – энтальпия питательной воды, кДж/кг.
Примерные значения удельных капиталовложений (у.е/кВт) приведены в табл. 11.1.
Таблица 11.1. Удельные капиталовложения
Установленная тепловая производительность, кВт |
Тип котельной |
||
Производственная |
Производственно-отопительная |
Отопительная |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
4000 |
35 |
35 |
35 |
6000 |
27 |
31 |
27 |
8000 |
23 |
28 |
23 |
10000 |
21,5 |
27 |
21,5 |
12000 |
20 |
21,5 |
20 |
20000 |
14,5 |
20 |
14,5 |
30000 |
12 |
17 |
12 |