150835 (594597), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

Тепловой баланс деаэрационной установки составляется для определения полного расхода пара, подводимого к деаэратору.

В зависимости от тепловой схемы энергоустановки в деаэратор вводится то или иное количество потоков воды и пара. Тепловые балансы должны рассматриваться для режимов работы деаэратора, указанных в технических заданиях на проектирование.

В случае избытка тепла в деаэраторе (отрицательный расход пара) техническое задание на проектирование деаэратора подлежит уточнению, в ходе которого должны быть дополнительно проанализированы и проверены условия работы деаэратора в тепловой схеме установки.

В общем виде уравнение теплового баланса деаэратора запишется как равенство потоков тепла, введенных в деаэратор и вышедших из него

Q₁+Q₂+Q₃+Q₄=Q₅+Q₆+Q₇+Q₈ , (5.1)

где Q₁ – тепло, внесенное с основным потоком греющего пара, ккал/ч;

Q₂ – тепло, внесенное с некипящими потоками воды, ккал/ч;

Q₃ - тепло, внесенное с кипящими потоками воды, ккал/ч;

Q₄ - тепло, внесенное с прочими потоками воды, ккал/ч;

Q₅ – тепло, отведенное с деаэрированной водой, ккал/ч;

Q₆ – тепло выпара, ккал/ч;

Q₇ – потеря тепла деаэратором в окружающую среду, ккал/ч;

Q₈ – тепло пара, отбираемого из деаэратора, ккал/ч.

Уравнение теплового баланса деаэратора как смешивающего теплообменного аппарата имеет вид:

_{, (5.2)}

где D_п- расход нагревающего пара, т/ч;

- энтальпия греющего пара, ккал/кг;

- энтальпия химически очищенной воды, ккал/кг;

= 30 ккал/кг- принимаем по термодинамическим таблицам;

η- коэффициент, учитывающий потери тепла в окружающую среду; принимаем в первом приближении η= 0,98;

G_птс- общий расход воды на подпитку, т/ч;

t_птс- температура нагреваемой воды на выходе из деаэратора,⁰С;

t_хов- температура нагреваемой воды на входе в деаэратор, ⁰С.

Определим расход греющего пара в первом приближении:

т/ч.

Расход химически очищенной воды на деаэратор:

G_хов =G_птс- D_п=210- 25,97=184,03 т/ч.

Тепло, подведенное с химически обработанной водой, Q_хов,:

Q_хов = G_{хов хов} =184,03 30=5,52 Гкал/ч.

Тепло, внесенное с холодными потоками воды Q₂, Гкал/ч:

Q₂= Q_хол= 5,52 Гкал/ч.

Количество выпара D_вып принимаем из соотношения 1,5-2 кг на1 тонну деаэрированной воды по рекомендации руководящих указаний по проектированию термических деаэрационных установок.

При производительности колонки 300 т/ч количество выпара составит 0,600 кг/ч.

Тепло, отведенное с выпаром, Q_вып , Гкал/ч:

Q_вып= D_{вып вып},(5.3)

где _вып – энтальпия паровоздушной смеси выпара, может быть принята равной энтальпии насыщенного пара в деаэраторе , _вып = i_н.

Q_вып= 0,600 640,7=0,384 Гкал/ч.

Тепло, отведенное с деаэрированной водой, Q_д, Гкал/ч :

Q_д = G _д, (5.4)

где G- количество деаэрированной воды ( производительность деаэратора), т/ч ;

_д- энтальпия деаэрированной воды, определяемая по термодинамическим таблицам, ккал/кг.

Q_д = 300 104,4= 31,32 Гкал/ч.

Количесво тепла, потребное на нагрев воды в деаэраторе, ∆Q, Гкал/ч:

∆Q= Q_д- Q_хол= 31,32 - 5,52= 25,8 Гкал/ч.

Расход тепла на деаэратор ∑Q, Гкал/ч:

∑Q= ∆Q + Q_вып = 25,8+0,384=26,184 Гкал/ч.

Уточненное значение расхода пара на деаэратор, D_п, т/ч:

,

т/ч.

5.2 Деаэратор АВАКС

Деаэратор «АВАКС» - вавкуумно-атмостферный кавитационно струйный предназначен для удаления из воды растворенных в ней газов, применяется в системах водопользования теплоэнергетических установок и теплоснабжения.

В этих деаэраторах используется принцип вихревой центробежной интенсификации массообмена. Вода подается в деаэратор, приобретая сильное вращательное движение. При этом действие центробежных сил на периферии выше, чем в середине вихря, из-за чего в центре образуется область пониженного давления, куда Архимедова сила выталкивает из жидкости пузырьки выделяющегося газа. Чем глубже вакуум, тем ниже температура кипения. Обычно вакуумные деаэраторы работают при температуре 60-80⁰ С, оптимальной с точки зрения затрат на поддержания вакуума и температурного режима.

Вакуумно-атмосферные деаэраторы типа АВАКС имеют следующие основные особенности:

1) Деаэрация производится без подвода греющего пара.

2) АВАКС производит деаэрацию воды при t = (60 – 95 ) ºС.

3) Давление деаэрированной воды на выходе из деаэратора превышает атмосферное, несмотря на то, что выпар удаляется эжектором.

4) В традиционных деаэраторах осуществляется только термическая струйная и барботажная деаэрация.

В вакуумно-атмосферных деаэраторах АВАКС кроме термической деаэрации использованы процессы дросселирования, кавитации, турбулентной диффузии, центробежной сепарации, что позволило увеличить скорость деаэрации ориентировочно в 300 раз. Это дало возможность уменьшить объем деаэратора в 250 раз, рабочую массу в 30 раз (масса АВАКС 30-40 кг.).

5) Малые габариты деаэратора обуславливают высокую точность его изготовления и сборки в заводских условиях, обеспечивают возможность полного контроля и управления деаэрацией, гарантируют получение стабильно высоких (О ₂ < 20 мкг/дм³ ) результатов деаэрации.

6) Затраты на монтаж деаэратора АВАКС ориентировочно в 100 раз меньше, чем для других вакуумных деаэраторов, так как не требуется монтаж вышки и прокладки внешних коммуникаций.

7) Запуск деаэратора АВАКС и вывод его на рабочий режим осуществляется в течение двух минут.

8) Не требуется регистрация деаэратора АВАКС в органах Госэнергонадзора и Госгортехнадзора.

9) Конструкция вакуумного деаэратора АВАКС настолько совершенна и проста, что его эксплуатация сведена только к его пуску и выключению.

1. В комплект поставки деаэрационной установки входит:

1) Деаэратор АВАКС в сборе с ответными фланцами1 шт.

2) Эжектор типа «ЭВ» в сборе с ответными фланцами1 шт.

3) Кран шаровой Ду 25 в комплекте со штуцерами 1 шт.

4) Стекло смотровое Ф 32 мм 1 шт.

5) Шланг соединительный Ф 32 мм 1 комп.

6) Хомут Ф 50 мм4 шт.

5.2.1 Устройство и принцип работы

Принципиальная схема деаэратора «АВАКС» приведена на рисунке 2.

Деаэратор состоит из следующих основных частей: завихрителя 1; корпуса 2; обтекателя 3.

Поток воды, поступающий под давлением в деаэратор, раскручивается завихрителем до определенных скоростей. Раскрученный поток за счет центробежных сил прижимается к стенкам корпуса, образуя вакуумную полость, в которой происходит испарения воды и выделение растворенного газа. Парогазовая смесь (выпар) удаляется из деаэратора с помощью эжектора через газоотводящую трубку. Продеаэрированная вода проходит обтекатель и уходит на слив.

1- центробежный завихритель; 2- корпус; 3- обтекатель

Рисунок 2- Принципиальная схема деаэратора АВАКС

Проектируемая схема деаэрации подпиточной воды представлена на рисунке 3. Вода на деаэрацию поступает с ХВО-3 с температурой 30⁰С. Перед подачей в деаэрационную установку необходим подогрев воды до 60⁰С в теплообменном аппарате. Давление на входе деаэратора должно быть 3,5 кгс/см². Для поддержания этого давления устанавливаем насос подачи недеаэрированной воды. Выход деаэрированной воды осуществляем трубопроводом Ду 70 и Ду 100 в существующий корпус деаэрационного бака от колонки ДС-300.

Рисунок 3- Проектируемая схема деаэрации

Выпар из трубки деаэратора засасывается потоком рабочей воды в эжекторе типа ЭВ, предлагаемого в поставке от Кинешимского машиностроительного завода. Подача рабочей воды на эжектор осуществляется насосом К100-65-200. Пароводяная смесь попадает в общий коллектор Ду 150 и в охладитель выпара, находящийся на нулевой отметке.

5.2.2 Проектирование схемы

Принимаем к установке шесть деаэраторов трех типов:

Таблица 16 – Выбор деаэраторов

Деаэраторы устанавливаем на металлической площадке, сваренной над баком-аккумулятором. Стойки над баком-аккумулятором свариваем из двух швеллеров №16 при вертикальной нагрузке до 3 тонн, скрепленных перьями вовнутрь. Швеллеры скрепляем пластинами из листа №6(6мм). Сечение стойки-250 мм(расстояние между полочками). Через каждые 0,5 м навариваем накладки из листа №6 размером 220×150мм. Высота стоек 4м, пролет между стойками при уклоне 0,0002 до 8,5м. Деаэраторы устанавливаются на горизонтальном участке трубопровода. В целях обеспечения удобства обслуживания деаэраторов и монтажа эжектора и емкостного оборудования расстояние между горизонтальной осью деаэратора и нулевой отметкой (пола) рекомендуется принять 1,5…2 метра.

Таблица 17– Характеристика насоса К100-65-200.

5.2.3 Расчет теплообменного аппарата

Таблица 18- Исходные данные:

1. Тепловая мощность подогревателя

, (5.5)

где G – количество подогреваемой воды

с – теплоёмкость воды, с=4,19 кДж/(кгК),

- температура воды при выходе из подогревателя,

- температура воды при входе в подогреватель.

кДж/ч=7332,5 кДж/с=6,3 Гкал/ч

1. Часовой расход обогревающего пара, D, кг/ч, находится из уравнения теплового баланса

, (5.6)

где - теплосодержание (энтальпия) обогревающего пара при выходе из подогревателя,

- теплосодержание (энтальпия) обогревающего пара при входе в подогреватель,

- КПД бойлера, учитывающий потери в окружающую среду.

кг/ч

1. Соотношение числа ходов греющего пара и нагреваемой воды

, (5.7)

Характеристики

Список файлов ВКР