180898 (596484), страница 8

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

Текст из файла (страница 8)

Котел содержит топку 1 в виде жаровой трубы, поворотную камеру газов 2 во фронтовой части котла, одноходовой газотрубный конвективный пучок 3, конвективную камеру 4, съемный конвективный блок 5 из плоских секций 6, содержащих трубчато-мембранные панели 7 и коллекторы прямоугольной формы 8, соединительные трубы 9 плоских секций, передний кольцевой канал 10 с разделительными перегородками 11, фронтовой экран 12 с камерой 13 дл горелки и водотрубными элементами 14, задний кольцевой канал 15 с разделительными перегородками 16, перепускной трубопровод 17 из переднего кольцевого канала 10 в задний кольцевой канал 15, перепускные трубопроводы 27 из заднего кольцевого канала 15 в съемный конвективный блок 5, переднюю трубную доску 18, заднюю трубную доску 19 с отверстиями 20 для выхода воды из задней кольцевой камеры в водяной объем 26 газотрубной части котла, выходное окно газов 21, заднюю дверцу котла 22, переднюю дверцу котла 23, собственно корпус котла 28, входной патрубок воды 24, выходной патрубок воды 25. Конвективный блок 5 достается из конвективной камеры котла 4 через заднюю дверцу 22. Передний кольцевой канал 10 соединяется с задним кольцевым каналом 15 перепускным трубопроводом 17.

Котел работает следующим образом: образующиеся при сжигании топлива в топке 1 дымовые газы поступают в поворотную камеру 2, расположенную со стороны фронта котла, далее, проход внутри трубок газотрубного конвективного пучка 3, направляются в конвективную камеру 4, проходят сверху вниз через конвективные плоские секции 6 съемного конвективного блока 5, разворачиваются на 90° и покидают котел через выходное окно 21. Вода из системы трубопроводов котельной поступает в середину переднего кольцевого канала 10 через входной патрубок воды 24, проходит через верх кольцевого канала и на противоположной стороне заходит в трубы 14 фронтового экрана 12, проходит камеру 13 дл горелки, остальные трубные элементы 14 фронтового экрана 12, и снизу переднего кольцевого экрана выходит в перепускной трубопровод 17. Циркуляция в трубных элементах фронтового экрана организуется с помощью разделительных перегородок 11 переднего кольцевого канала 10. Из перепускного трубопровода 17 вода поступает в нижнюю часть заднего кольцевого канала 15, поднимается по нему к конвективному блоку 5, проходит через перепускной трубопровод 27, плоские секции 6, их соединительные трубы 9 и выходит через трубопровод 27 в противоположную сторону заднего кольцевого канала 15, далее через отверстия 20 в задней трубной доске 19 - в водяной объем 26 газотрубной части котла, поднимается по нему вверх и выходит из корпуса котла 28 через выходной патрубок 25 в систему трубопроводов котельной. Циркуляция в заднем кольцевом канале 15 осуществляется с помощью разделительных перегородок 16.

Формула изобретения:

Водогрейный котел, содержащий газотрубную и водотрубную части, установленные в одном корпусе, при этом газотрубная часть имеет топку в виде жаровой трубы и газотрубный одноходовой пучок, а водотрубная часть имеет конвективную камеру с теплообменной поверхностью нагрева, отличающийся тем, что он снабжен передней поворотной камерой, расположенной на фронте котла и имеет со стороны фронта котла дополнительные поверхности нагрева в виде фронтового экрана и переднего кольцевого канала, одновременно выполняющего функции коллекторов фронтового экрана и тепловой изоляции корпуса котла, а в конвективной камере теплообменная поверхность нагрева выполнена в виде съемного конвективного блока с ходом газов сверху вниз, состоящего из плоских секций, представляющих собой трубчато-мембранные панели, соединенные с коллекторами прямоугольной формы, причем в конвективной камере предусмотрена дополнительна поверхность нагрева в виде заднего кольцевого канала, одновременно выполняющего функции коллекторов раздачи воды в съемный блок и вод ной объем газотрубной части котла, а также тепловой изоляции корпуса котла.

Рис.6

Рис.7

Рис.8

На основании изучения и анализа блочных котельных выбрана котельная установка. Изобретение относится к водным системам отопления и горячего водоснабжения и может быть использовано дл нагрева воды в системах с индивидуальным отоплением. Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемого изобретения, сводится к повышению надежности и КПД установки и снижению температуры дымовых газов и давления системе отопления.

5.3 Выбор блочной котельной

На основании изучения и анализа выбрана блочная котельная c водогрейный котел, содержащий газотрубную и водотрубную часть, причем газотрубная часть имеет топку в виде жаровой трубы и газотрубный одноходовой пучок, а водотрубная часть имеет конвективную камеру с теплообменной поверхностью нагрева, сообщенной с конвективным пучком и топкой, установленными в одном корпусе (см. патент RU №2162574, МПК F 24 Н 1/32, опубл. 27.01.01 г.).[14], как наиболее технически совершенная и имеющая минимальные экономические показатели.

Раздел 6. Технико-экономическое обоснование

6.1 Выявление оптимальной трассировки межпоселкового распределительного газопровода

Выбор оптимального варианта трассы сводится к выявлению такого положения головной магистрали, при котором суммарная металлоемкость ответвлений к потребителям имеет минимальное значение.

В этом случае используется метод математической статистики, который позволяет найти уравнение прямой (кривой) линии, расположенной на минимальном расстоянии от нескольких случайных точек (метод наименьших квадратов).

Суть метода заключается в следующем. На генеральном плане населенного пункта, промплощадки или какой-либо другой территории произвольно наносится система координат XOY и на ней фиксируется положение потребителей (рис. 2).

Поскольку общая металлоемкость ответвлений прямо пропорциональна их суммарной длине и среднему диаметру, при выборе оптимального варианта трассировки головной магистрали необходимо учитывать не только количество и положение потребителей, но и их нагрузка.

Анализ гидравлических режимов эксплуатации систем газо- и теплоснабжения показывает, что диаметр трубопровода при прочих равных условиях определяется расходом транспортируемой среды G в степени m. Показатель степени имеет следующие численные значения:

газопроводы низкого давления m = 0,368;

трубопроводы тепловых сетей m = 0,38;

газопроводы высокого (среднего) давления m = 0,38.

Для определения расчетных координат головной магистрали распределительного трубопровода используется следующее выражение (6.1):

(6.1)

где x, y – расчетные координаты магистрали;

a, b – искомые параметры прямой.

Задача заключается в нахождении наименьшей суммы квадратов отклонений расчетных значений координат по уравнению

(6.2)

где n – количество ответвлений к потребителям;

x_i, y_i – заданные координаты потребителей.

Дифференцируя функцию S по искомым параметрам a и b и приравнивая полученные выражения к нулю, приходим к следующей системе:

(6.3)

решая которую, находим a_opt, b_opt и оптимальную трассировку трубопровода:

(6.4)

В частном случае, когда нагрузки потребителей одинаковы, то есть

G_i = const, целевая функция задачи (6.2) трансформируется в уравнение

(6.5)

Нахождение искомых значений параметров a_opt, b_opt сводится к решению следующей системы:

(6.6)

Пример: Найти оптимальную трассировку распределительного трубопровода на три потребителя с координатами

x₁ = 1,0 км; y₁ = 1,5 км;

x₂ = 3,0 км; y₂ = 2,5 км;

x₃ = 5,0 км; y₃ = 3,0 км;

x₄ = 8,0 км; y₄ = 9,0 км.

Нагрузки потребителей одинаковы.

Подставляя координаты в уравнение (6.6), получим

После преобразований имеем

откуда a_opt = -0,45; b_opt = 1,05.

Таким образом, оптимальное положение головной магистрали распределительного трубопровода определяется уравнением:

(6.7)

В общем случае, когда конфигурация головной магистрали представляет собой ломаную линию, содержащую k линейных участков, задача решается последовательно для каждого участка трубопровода. При этом условие оптимальной трассировки магистрали реализуется следующей системой уравнений:

где j = 1,2,….k. (6.8)

Если при реальном проектировании осуществить оптимальную трассировку не представляется возможным (специфика рельефа местности, особенности застройки населенного пункта и другие обстоятельства), принимаем тот вариант трассы, который обеспечивает максимальное приближение к оптимальному с учетом заданных ограничений.

6.2 Выбор оптимального количества очередей строительства газораспределительной станции

На экономическую эффективность проектного (планового) решения большое влияние оказывает фактор времени.

Согласно нормативной методике, распределенные во времени затраты приводятся к сравниваемому уровню (базисному году) с помощью коэффициента приведения. Сущность этого методического подхода заключается в следующем. Денежные средства, подлежащие затрате в последующий (за базисным годом) период, определенное время используются в других отраслях народного хозяйства, отдаление предстоящих затрат, чем больше их окупаемость, тем меньше та, приведенная к сравниваемому уровню часть этих затрат, которую следует учитывать в экономических расчетах. Если затраты предшествуют базисному году, возникает экономический ущерб от замораживания денежных средств. Чем больше отдаление предшествующих затрат, тем больше народнохозяйственный ущерб и тем больше та, приведенная к сравниваемому уровню величина этих затрат, которую необходимо учитывать в экономических расчетах.

Сравнивание вариантов с учетом фактора времени происходит в тех случаях, когда варианты имеют:

- различные сроки службы;

- различную продолжительность строительства (в одну или несколько

очередей);

- различное время выхода объектов на проектную эксплуатацию и т. д.

Характерной особенностью задач первого типа является необходимость учета дополнительных затрат в замену менее долговечной техники за время службы более долговечной техники. Для определения приведенных затрат по сравниваемым вариантам используется уравнение:

(6.9)

при m=0,1,2,…..n,

где m – номер очередного вложения капитальных затрат;

n – количество замен оборудования за расчетный период (срок службы

объекта), определяемое по уравнению

(6.10)

- коэффициент приведения затрат для года, отдаленного от базисного на

mt₀ лет.

Задачи второго типа решаются при экономическом обосновании строительства объекта (системы) в несколько этапов (очередей). Сметная стоимость строительства объекта в несколько очередей возрастает за счет дополнительных работ, связанных со сменой части установленного оборудования, устройством временных торцевых стен зданий, монтажом и демонтажем строительной техники и механизмов и т. д. Вместе с тем происходит снижение расчетных затрат во вторую и последующие очереди вследствие их отдаленности во времени. Обеспечивается также экономия расходов по эксплуатации за счет более полного использования установленного оборудования и других основных фондов. Для определения приведенных затрат по сравниваемым вариантам используется уравнение:

Характеристики

Список файлов ВКР