3. Расчет установки подготовки исходной воды (химводоотчистка)
3.1. Выбор схемы водоподготовительной установки
3.2 Расчет оборудования 1-й ступени Na-катионирования фильтра
4. Подбор деаэратора
5. Подбор насосов
6. Литература
1. Принципиальная тепловая схема отопительной ТГУ с водогрейными котлами
Отопительная ТГУ проектируется на базе тепловых нагрузок на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение и используются при этом водогрейные котлы. Принципиальная схема отопительной ТГУ для закрытой системы теплоснабжения приведена на рис..
Обратная вода сетевым насосом К11 подается в водогрейный котел К1. Нагретая в котле вода направляется в подающий трубопровод Т1 и на собственные нужды ТГУ. Температура воды на входе в котел должна соответствовать требованиям заводов-изготовителей водогрейных котлов. Она должна быть выше значения, про котором может возникнуть низкотемпературная коррозия труб котла в связи с омыванием их продуктами сгорания топлива, содержащих раствор серной кислоты. Этот раствор образуется при конденсации водяных паров из дымовых газов и соединения его с SO3. Для повышения температуры обратной воды используется рециркуляционный насос К5.
Температура воды в подающем трубопроводе Т1 тепловой сети должна меняться в соответствии с отопительным температурным графиком, что обеспечивается путем пропуска воды помимо котла К1 через перемычку с регулятором температуры К7.
Потери воды в ТГУ и тепловых сетях, а также расход воды на горячее водоснабжение (в открытых системах теплоснабжения) компенсируется подачей исходной воды из водопровода. Насосом исходной воды К12 вода подается в пoдoгрeвaтeль исходной воды К9, где она подогревается до 20-25 0С, и затем направляется в установку химической очистки воды К8, где обычно применяется одноступенчатое умягчение воды. Умягченная вода через подогреватель химически очищенной воды К6 и охладитель выпара КЗ подается в вакуумный деаэратор К4 (давление в деаэраторе около 0,03 Мпа). Деаэрированная вода собирается в питательном баке К2, из которого она подпиточным насосом К10 направляется для подпитки тепловых сетей. Для
нагрева воды в деаэраторе используется горячая вода из котла К1.
Для открытой системы теплоснабжения в схему водогрейной установки, изображенной на рис., включаются дополнительно следующие элементы: баки-аккумуляторы для создания запаса воды для горячего водоснабжения в часы максимального расходования воды потребителем, перекачивающие насосы и насосы для подачи горячей воды потребителю и др.
2. Расчет тепловой схемы отопительной ТГУ с водогрейными котлами
Принципиальная тепловая схема водогрейной ТГУ с открытой системой теплоснабжения приведена на рис.. Тепловой расчет схемы должен быть выполнен только для максимального зимнего режима.
(tПР = 150 0С; tОБ = 70№С).
Суммарная тепловая мощность, которую необходимо получить в водогрейных котлах ТГУ, составляет, МВт
QТГУ = A*QОВ + B*QГВ, (2.1)
где QОВ, QГВ, - тепловые мощности, расходуемые на отопление и вентиляцию, горячее водоснабжение, МВт;
А и В - коэффициенты учитывают затраты мощности на собственные нужды и потери в ТГУ, принимаем А = 1,0172; В = 1,182.
QТГУ = 1,0172 *18 + 1,182*2 = 20,67 МВт
Расчетные расходы сетевой воды на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение можно определить по формулам, кг/с
где iПР и iОБ - энтальпия воды в прямом, и обратном трубопроводах, определяемая через температуры (iПР = 4,19*tПР, iОБ = 4,19*tОБ), кДж/кг.
iПР = 4,19*150 = 628,5; iОБ = 4,19*70 = 293,3.
GСОВ = (18*103) / (628,5 - 293,3) =53,7 кДж/кг
GСГВ = 1,05*(2*103) / (628,5 - 293,3) = 6 кДж/кг
Коэффициент 1,05 в формуле (2) учитывает циркуляцию воды в системе горячего водоснабжения (при малых водоразборах) [2].
Общий расход сетевой воды на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение составит, кг/с
GС = GСОВ + GСГВ . (2.3)
GС = 53,7 +6 = 59,7 кг/с
Расход воды на подпитку тепловых сетей при открытой системе теплоснабжения принимают равным, кг/с
GТСПОД = (0,015 - 0,02)* GС + GСГВ, (2.4)
GТСПОД = (0,02*59,7) + 6 = 7,194 кг/с
Потери воды GПОТ в тепловой схеме самой отопительной ТГУ
принимаются в размере 25-30 % от расхода подпиточной воды GТСПОД.
С учетом последнего общий расход подпиточной воды будет, кг/с
GПОД = GТСПОД + GПОТ = (0,02 - 0,025 )*GС. (2.5)
GПОД = 0,025*59,7 = 1,493 кг/с
Нормы качества воды для подпитки тепловых сетей должны
удовлетворять требованиям СНиП по проектированию тепловых сетей.
Расходуемая на собственные нужды ТГУ тепловая мощность может быть принята в размере 1-3 % от мощности потребителей, МВт
QCH = (0,01 - 0,03 )*(QOB + QГВ) . (2.6)
QCH = 0,03*(18 + 2) = 0,6 МВт
Общая тепловая мощность ТГУ без учета тепловых потерь составит, МВт
QТГУ = QОВ + QГВ + QСН. (2.7)
QТГУ = 18 + 2 + 0,6 = 20,6 МВт
Расход воды через котел будет, кг/с
GТГУ = (QТГУ *103) / (iПР - iОБ). (2.8)
GТГУ = (20,6 *103) / 335,2 =61,456 кг/с
Расход воды (через котел) на собственные нужды составил; кг/с
GСН= (QСН *103) / (4,19*(t"К - t'К)). (2.9)
GСН= (0,6 *103) / (4,19*(150 - 70) = 1,79 кг/с
Если принять, что расход химически очищенной воды соответствует расходу подпиточной воды, т.е. GХОВ = GПОД, то с учетом потерь воды в химводоочистке в размере 15 - 20 % расход исходной воды будет, кг/с
GИВ = (1,15 - 1,2)*GХОВ . (2.10)
GИВ = 1,2*1,493 = 1,792 кг/с
Расход греющей воды через подогреватель очищенной воды К6 может быть найден из уравнения теплового баланса, записанного через температуры, кг/с